在Linux环境下用C语言实现检测网络状态

鸣涧 · 发表于 2024-4-16 15:24:08

在Linux环境下用C语言实现检测网络状态

在Linux环境下，使用C语言编写程序来检测网络状态可以通过以下几种方法实现：

一、读取网络接口状态文件

shell命令示例：

root@SUN:~# cat /sys/class/net/eth0.1/operstate
up

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返回

up 网线已连接
down 网线未连接

C语言实现

直接读取网络接口状态文件： Linux系统将网络接口的状态存储在 /sys/class/net/<interface>/operstate 文件中。可以通过C语言的文件操作函数（如 fopen(), fgets()）来打开并读取该文件的内容，判断网络接口（如 eth0）当前是否处于 up 或 down 状态。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char interface[] = "eth0"; // 替换为您要检查的网络接口名称
char operstate[10];
char path[50];
FILE *fp;
snprintf(path, sizeof(path), "/sys/class/net/%s/operstate", interface);
fp = fopen(path, "r");
if (fp == NULL) {
fprintf(stderr, "Failed to open %s\n", path);
return -1;
}
fgets(operstate, sizeof(operstate), fp); // 读取一行文本
fclose(fp);
// 去除可能存在的换行符
operstate[strcspn(operstate, "\n")] = '\0';
if (strcmp(operstate, "up") == 0) {
printf("Network interface %s is up.\n", interface);
} else if (strcmp(operstate, "down") == 0) {
printf("Network interface %s is down.\n", interface);
} else {
printf("Unknown network state for interface %s.\n", interface);
}
return 0;
}

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二、使用系统调用或库函数查询接口信息

C语言实现使用系统调用或库函数查询接口信息：可以使用如 ioctl() 函数配合 SIOCGIFFLAGS 命令，或者直接使用 getifaddrs() 函数（需要包含 <sys/socket.h> 和 <ifaddrs.h> 头文件）来获取网络接口的详细信息，包括其状态。

#include <stdio.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <net/if.h>
#include <unistd.h>
int main() {
char interface[] = "eth0";
struct ifreq ifr;
int sock;
sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (sock < 0) {
perror("Failed to create socket");
return -1;
}
strncpy(ifr.ifr_name, interface, IFNAMSIZ);
if (ioctl(sock, SIOCGIFFLAGS, &ifr) < 0) {
perror("Failed to get interface flags");
close(sock);
return -1;
}
close(sock);
if ((ifr.ifr_flags & IFF_UP) && (ifr.ifr_flags & IFF_RUNNING)) {
printf("Network interface %s is up and running.\n", interface);
} else {
printf("Network interface %s is down or not running.\n", interface);
}
return 0;
}

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三、通过执行外部命令解板其输出信息判断网络接口状态

dmesg 获取系统内核信息示例：

root@SUN:~# dmesg | grep rt305x-esw
[ 7.310000] rt305x-esw 10110000.esw: link changed 0x00
[ 11.080000] rt305x-esw 10110000.esw: link changed 0x01

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0x00 网线未连接
0x01 网线已连接

C语言实现

通过执行外部命令：使用 system() 函数或 fork() 加 exec() 家族函数来调用诸如 ip link show 或 ethtool dmesg等命令，解析其输出以确定网络接口状态。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
char command[] = "ip link show eth0 | grep 'state UP'";
int status;
status = system(command);
if (status == 0) {
printf("Network interface eth0 is up.\n");
} else {
printf("Network interface eth0 is down or the command failed.\n");
}
return 0;
}

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四、利用网络工具的库封装查询网络状态

利用网络工具的库封装：如果项目允许使用第三方库，可以考虑使用如 libnl 或 libpcap 这样的库，它们提供了更高级别的接口来查询网络状态和进行网络诊断。

五、网络连接测试命令判断网络状态

C语言实现

执行网络连接测试：通过执行 ping 命令或其他网络探测工具来检测与特定目标主机的连通性，以间接判断网络状态。这通常涉及创建子进程并使用 execlp() 或类似函数来执行 ping。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main() {
pid_t pid;
const char* target_ip = "8.8.8.8"; // 替换为目标IP地址
pid = fork();
if (pid == -1) {
perror("Failed to fork");
return -1;
} else if (pid == 0) { // 子进程
execlp("ping", "ping", "-c", "1", target_ip, (char*)NULL);
exit(EXIT_FAILURE); // 如果execlp失败，退出子进程
} else { // 父进程
int status;
wait(&status); // 等待子进程结束
if (WIFEXITED(status) && WEXITSTATUS(status) == 0) {
printf("Network connectivity to %s is established.\n", target_ip);
} else {
printf("Failed to establish network connectivity to %s.\n", target_ip);
}
}
return 0;
}

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选择哪种方法取决于您的具体需求、项目约束以及对程序复杂度和性能的要求。直接读取系统文件或使用系统调用通常更为高效和轻量级，而执行外部命令或依赖第三方库可能提供更丰富的功能但可能增加额外的依赖和复杂性。执行网络连接测试可以帮助确定实际的网络连通性，但请注意这可能受到防火墙规则、网络延迟等因素的影响。

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