客户端面试题：如何获取公网IP？

程序员的园

发布于 2025-02-12 14:22:46

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本文是读者朋友的面试真题，客户端如何获取本地的公网IP。

在当今的网络时代，许多程序和服务都依赖于公网IP——用于标识设备在互联网位置的全球唯一标识符。例如，Web服务器、FTP服务器或游戏服务器等需要借助公网IP来确保用户可以访问。故此准确获取公网IP地址显得尤为重要。

公网IP

日常接触到的形如192.168.1.100等IP地址，都是私网IP，它们只在局域网内有效，不能在互联网上被识别。而公网IP（Public IP Address）是由互联网服务提供商（ISP）分配给用户的地址，它用于在全球互联网上标识一个设备。公网IP与私网IP之间通过NAT(网络地址转换)实现转换，使得多台设备可以共享一个公网IP。

公网IP有着至关重要的作用：

识别设备身份：公网IP使得互联网上的其他设备能够准确识别你的设备位置，从而建立连接。
远程访问：对于服务器或其他网络服务，公网IP是外部用户访问的关键，帮助你将服务暴露给外部网络。
安全性控制：网络防火墙、路由器等设备可以根据公网IP来进行访问控制。

可是该如何获取公网地址呢？

IP查询服务

为了方便用户查询公网IP，许多网站提供了公网IP查询服务。这些网站通常提供一个简单的接口，用户只需访问这些网站，即可获取到自己的公网IP。常见的IP查询服务网址如下：

http://api.ipify.org
http://icanhazip.com
http://checkip.amazonaws.com
http://ipinfo.io/ip
http://myexternalip.com/raw
http://www.trackip.net/ip
http://ipecho.net/plain
http://myip.dnsomatic.com
http://www.ip-adress.com/

在浏览器内请求如上的任意一个网址，即可获取公网IP地址。

C++实现

虽然如上的IP查询服务网站可以方便地获取到公网IP，但开发者终究还是需要落实到代码上，代码实现时依然可以借助如上的IP查询服务网站，实现的思路如下：

通过HTTP请求获取公网IP，解析响应消息获得公网IP；
为避免IP查询服务网站可能存在的异常情况，将查询多个网站，直到请求成功或请求完所有的的IP查询服务网址为止。

准备工作

在实现网络请求时，借助C++的libcurl库，可通过vcpkg工具下载该库，vcpkg的使用见之前的文章——vcpkg 如何改变开发流程？；libcurl的使用见之前的文章——无论多么复杂的网络请求，只需要这7步就够了。

代码实现

以下是一个C++类的实现，它会依次尝试多个公共API来获取本机的公网IP。如果第一个API请求失败，它会继续尝试下一个，直到找到一个有效的IP或者所有都失请求都失败为止。

#include <iostream>
#include <string>
#include <curl/curl.h>
#include <vector>

class PublicIPFetcher {
public:
    // 构造函数初始化API列表
    PublicIPFetcher() {
        // 这里列出了10个公网IP查询API（可根据需要增加/修改）
        apis = {
            "http://api.ipify.org"；
            "http://icanhazip.com"；
            "http://checkip.amazonaws.com"；
            "http://ipinfo.io/ip"；
            "http://myexternalip.com/raw"；
            "http://www.trackip.net/ip"；
            "http://ipecho.net/plain"；
            "http://myip.dnsomatic.com"；
            "http://www.ip-adress.com/"；
        };
    }

    // 获取公网IP，按顺序依次请求API
    bool getPublicIP(std::string& ip) {
        CURL *curl;
        CURLcode res;

        curl_global_init(CURL_GLOBAL_DEFAULT);
        curl = curl_easy_init();

        if (!curl) {
            std::cerr << "Curl initialization failed!" << std::endl;
            curl_global_cleanup();
            returnfalse;
        }

        for (constauto& api : apis) {
            ip.clear(); // 清空之前的IP
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, api.c_str());
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, writeCallback);
            curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, &ip);

            res = curl_easy_perform(curl);
            if (res == CURLE_OK && !ip.empty()) {
                std::cout << "Public IP fetched from: " << api << std::endl;
                curl_easy_cleanup(curl);
                curl_global_cleanup();
                returntrue;
            }
        }

        // 如果所有API都失败
        curl_easy_cleanup(curl);
        curl_global_cleanup();
        returnfalse;
    }

private:
    // 保存API列表
    std::vector<std::string> apis;

    // 写入回调函数，将获取的数据保存到ip变量中
    static size_t writeCallback(void* contents, size_t size, size_t nmemb, void* userp) {
        size_t totalSize = size * nmemb;
        ((std::string*)userp)->append((char*)contents, totalSize);
        return totalSize;
    }
};

int main() {
    PublicIPFetcher fetcher;
    std::string ip;

    if (fetcher.getPublicIP(ip)) {
        std::cout << "Public IP: " << ip << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Failed to retrieve public IP." << std::endl;
    }

    return0;
}

如上的代码，getPublicIP函数返回false，说明没有成功获取公网IP；返回true，则说明成功获取了公网IP，并且IP地址会保存在ip变量中。