システムプログラム（第6回）: tcp_connect()

                                       筑波大学 システム情報系 情報工学域
                                       新城 靖
                                       <yas@cs.tsukuba.ac.jp>

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https://www.coins.tsukuba.ac.jp/~syspro/2026/2026-07-08/tcp_connect.html
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https://www.coins.tsukuba.ac.jp/~syspro/2026/
http://www.coins.tsukuba.ac.jp/~yas/

tcp_connect()

  15:	#define PORTNO_BUFSIZE 30

  38:	int
  39:	tcp_connect( char *server, int portno )
  40:	{
  41:	        struct addrinfo hints, *ai, *p;
  42:	        char portno_str[PORTNO_BUFSIZE];
  43:	        int s, err;
  44:	        snprintf( portno_str,sizeof(portno_str),"%d",portno );
  45:	        memset( &hints, 0, sizeof(hints) );
  46:	        hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
  47:	        if( (err = getaddrinfo( server, portno_str, &hints, &ai )) )
  48:	        {
  49:	                fprintf(stderr,"unknown server %s (%s)\n",server,
  50:	                        gai_strerror(err) );
  51:	                goto error0;
  52:	        }
  53:	        for( p=ai ; p ; p=p->ai_next )
  54:	        {
  55:	                if( (s = socket(p->ai_family, p->ai_socktype, p->ai_protocol)) < 0 )
  56:	                {
  57:	                        perror("socket");
  58:	                        goto error1;
  59:	                }
  60:	                if( connect(s, p->ai_addr, p->ai_addrlen) >= 0 )
  61:	                {
  62:	                        break;
  63:	                }
  64:	                else
  65:	                {
  66:	                        close( s );
  67:	                }
  68:	        }
  69:	        freeaddrinfo( ai );
  70:	        return( s );
  71:	error1:
  72:	        freeaddrinfo( ai );
  73:	error0:
  74:	        return( -1 );
  75:	}

まず、 標準の ライブラリ関数 getaddrinfo() を呼び出して、文字列のホスト名を IPアドレスとポート番号の組みに変換している。 変換された結果は、第4引数で番地が指定された構造体に返される。この構造体 には、socket() システム・コールを呼び出す時に使えるパラメタ (ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol) も返され る。 ポート番号は、引数で与えられた整数をそのまま使う。ただし、 getaddrinfo() は文字列を必要とするので、snprintf() を使って得ている。 ポート番号として、整数ではなく、/etc/services ファイルに含まれた文字列 で指定したいこともある。その場合は、getaddrinfo() 関数の第２引数には、 /etc/services に含まれている文字列を渡す。

次に、クライアント側のソケットを、socket() システムコールで作成している。 第1引数のai->ai_family は、PF_INET かまたは PF_INET6 のいずれかで ある。第2引数は、hints で指定した SOCK_STREAM である。 PF_INET と SOCK_STREAMの組み合わせの場合、 IPv4 の TCP、 PF_INET6 と SOCK_STREAMの組み合わせの場合、 IPv6 の TCP を使うことを意味する。

socket() の引数には、PF_INET/PF_INET6 の代りに、AF_INET/AF_INET6 と書い てもよい。ここでは、Protocol を選んでいるので、PF_ が正しいが、実際には、 PF_INET と AF_INET、PF_INET6 と AF_INET6 は同じである。また、多くのテキ ストで混在されて使われいる。

/usr/include/sys/socket.h:
...
#define	PF_INET		AF_INET
...
#define	PF_INET6	AF_INET6
...

ソケットが作成できたら、connect() システムコールで接続する。その第２引 数と第３引数で、接続先のアドレスを指定しなければならない。 接続先には、 getaddrinfo() で得られた sockaddr を使う。 この構造体には、IP アドレスとポート番号が含まれている。

getaddrinfo() の中で malloc() されたメモリは、free() を直接呼び出して 解放するのではなく、freeaddrinfo() を呼び出して解放する。 (直接 free() を呼ぶと、ai_next の先が解放されない。)