C语言手写简易 DNS 客户端（接收部分）
本文通过纯 C 语言手动构造 DNS 请求报文，使用 UDP 协议发送到公共 DNS 服务器，并接收响应，完整演示 DNS 请求流程。
主流程：dns_client_commit()
这是整个流程的核心函数，下面我们按顺序拆解每一步的逻辑，尤其突出发送 sendto 与接收 recvfrom 的设计思路和实现。
第一步：创建 UDP 套接字
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (sockfd < 0) {return -1;
}
-
使用 IPv4（
AF_INET）+ UDP（SOCK_DGRAM）创建 socket； -
返回值
sockfd是文件描述符，用于后续发送接收； -
创建失败时直接返回错误。
第二步：配置目标服务器地址
struct sockaddr_in servaddr = {0};
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(DNS_SERVER_PORT);
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(DNS_SERVER_IP);
-
填写目标 DNS 服务器信息，本例中使用的是
114.114.114.114； -
注意端口是 53，必须使用
htons()转换为网络字节序； -
IP 地址也需通过
inet_addr()转换。
第三步（可选）：connect() 设置默认目标地址
connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));
虽然 UDP 不需要建立连接，但 connect() 可以用来为 socket 设置默认收发对象，使 send() 和 recv() 也能直接用。
不过后续我们仍然使用 sendto() 和 recvfrom()，所以这步不是必须的。
第四步：构造 DNS 请求结构体
struct dns_header header = {0};
dns_create_header(&header);struct dns_question question = {0};
dns_create_question(&question, domain);
-
dns_create_header随机生成请求 ID，设置标准查询标志和问题数； -
dns_create_question将域名编码成符合 DNS 协议的 QNAME 格式，并设置查询类型（A）和类（IN）；
第五步：拼接报文
char request[1024] = {0};
int length = dns_build_request(&header, &question, request, sizeof(request));
-
将 header + QNAME + QTYPE + QCLASS 依次拷贝到
request中； -
返回整个 DNS 报文的长度（以字节计）；
-
最终得到一个可以直接发送的字节数组。
第六步：使用 sendto() 发送数据包
int slen = sendto(sockfd, request, length, 0,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(struct sockaddr_in));
-
把完整请求通过 UDP 发送给服务器；
-
sendto()第一个参数是 socket； -
最后两个参数是目标地址和长度。
第七步：使用 recvfrom() 接收响应
char response[1024] = {0};
struct sockaddr_in addr;
size_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);int n = recvfrom(sockfd, response, sizeof(response), 0,(struct sockaddr*)&addr,(socklen_t*)&addr_len);
-
recvfrom()会阻塞，直到收到服务器响应为止； -
将响应保存到
response中； -
n表示收到的字节数。
第八步：输出结果（测试用）
printf("recvfrom : %d, %s\n", n, response);
DNS 客户端请求流程图（文字版）
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 程序入口 main() │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 判断命令行参数个数是否 < 2？ │
│ 是 → 直接 return -1 │
│ 否 → 提取域名参数 argv[1] │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 调用 dns_client_commit(domain) │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 创建 UDP socket（socket(AF_INET, SOCK_DGRAM)）│
│ 创建失败 → return -1 │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 设置服务器地址 servaddr │
│ - IP: 114.114.114.114 │
│ - 端口: 53 │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 可选：connect(sockfd, servaddr) │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 调用 dns_create_header(&header) │
│ - 填写请求 ID（随机） │
│ - 设置 Flags = 0x0100 │
│ - 设置 Questions = 1 │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 调用 dns_create_question(&question, domain)│
│ - 编码域名为 QNAME（带长度前缀 + 0 结尾） │
│ - 设置 QTYPE = 1（A记录） │
│ - 设置 QCLASS = 1（IN） │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 调用 dns_build_request(...) 构建请求报文 │
│ - 拷贝 header → request │
│ - 拷贝 QNAME → request │
│ - 拷贝 QTYPE → request │
│ - 拷贝 QCLASS → request │
│ 返回 request 长度 length │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 使用 sendto(...) 发送请求报文给 DNS 服务器 │
│ 参数：socket、request、servaddr │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 使用 recvfrom(...) 等待接收服务器响应 │
│ 将响应数据保存至 response[] 中 │
│ 返回接收的字节数 n │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 打印响应长度和部分内容（简单调试） │
│ printf("recvfrom : %d, %s\n", n, response); │
└────────────┬───────────────────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────────────┐
│ 函数结束，返回 n 字节长度 │
└────────────────────────────────────────────┘
完整代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>#include <sys/socket.h> // socket相关函数
#include <netinet/in.h> // sockaddr_in结构体
#include <unistd.h> // close()// DNS服务器配置（可换成8.8.8.8等）
#define DNS_SERVER_PORT 53
#define DNS_SERVER_IP "114.114.114.114"// =======================
// DNS 报文头部结构体（固定12字节）
// =======================
struct dns_header {unsigned short id; // 标识符（客户端生成，响应中应一致）unsigned short flags; // 标志位（是否递归、是否响应等）unsigned short questions; // 问题数量（通常为1）unsigned short answers; // 回答资源记录数量（请求为0）unsigned short authority; // 授权资源记录数量unsigned short additional; // 附加资源记录数量
};// =======================
// DNS 问题部分结构体（QNAME + QTYPE + QCLASS）
// =======================
struct dns_question {int length; // QNAME部分长度（带点标签形式）unsigned short qtype; // 查询类型（A记录为1）unsigned short qclass; // 查询类（IN类为1）unsigned char *name; // 编码后的QNAME（域名）
};// =======================
// 构造DNS报文头部
// =======================
int dns_create_header(struct dns_header *header) {if (header == NULL) return -1;memset(header, 0, sizeof(struct dns_header));// 使用时间种子生成随机 IDsrand((unsigned int)time(NULL));header->id = (unsigned short)rand(); // 随机标识符header->flags = htons(0x0100); // 标准查询 + 递归请求header->questions = htons(1); // 只查询一个问题return 0;
}// =======================
// 构造DNS问题部分：编码域名 + QTYPE + QCLASS
// =======================
int dns_create_question(struct dns_question *question, const char *hostname) {if (question == NULL || hostname == NULL) return -1;memset(question, 0, sizeof(struct dns_question));size_t hostlen = strlen(hostname);question->name = (unsigned char*)malloc(hostlen + 2); // 预留一个结尾的 0x00if (question->name == NULL) return -2;question->length = (int)hostlen + 2;question->qtype = htons(1); // 查询A记录（IPv4地址）question->qclass = htons(1); // IN类（Internet）const char delim[2] = ".";unsigned char *qname = question->name;// 拷贝hostname，避免破坏原始字符串char *hostname_dup = strdup(hostname);if (hostname_dup == NULL) {free(question->name);return -3;}// 用strtok按"."分割，每一段前写一个长度字节char *token = strtok(hostname_dup, delim);while (token != NULL) {size_t len = strlen(token);*qname = (unsigned char)len;qname++;memcpy(qname, token, len);qname += len;token = strtok(NULL, delim);}*qname = 0; // 最后补0，表示QNAME结束free(hostname_dup);return 0;
}// =======================
// 构造完整DNS请求报文：header + question
// =======================
int dns_build_request(struct dns_header *header, struct dns_question *question, char *request, int rlen) {if (header == NULL || question == NULL || request == NULL) return -1;memset(request, 0, rlen);int offset = 0;// 拷贝DNS头部到请求buffermemcpy(request, header, sizeof(struct dns_header));offset += sizeof(struct dns_header);// 拷贝QNAMEmemcpy(request + offset, question->name, question->length);offset += question->length;// 拷贝QTYPEmemcpy(request + offset, &question->qtype, sizeof(question->qtype));offset += sizeof(question->qtype);// 拷贝QCLASSmemcpy(request + offset, &question->qclass, sizeof(question->qclass));offset += sizeof(question->qclass);return offset; // 返回构建好的报文长度
}// =======================
// 核心函数：发送DNS请求并接收响应
// =======================
int dns_client_commit(const char *domain) {// 创建UDP socketint sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (sockfd < 0) {return -1;}// 配置目标DNS服务器地址struct sockaddr_in servaddr = {0};servaddr.sin_family = AF_INET;servaddr.sin_port = htons(DNS_SERVER_PORT);servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(DNS_SERVER_IP);// 可选：使用connect设置默认目标地址（UDP也可以）connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));// 构造DNS请求头struct dns_header header = {0};dns_create_header(&header);// 构造问题部分（域名）struct dns_question question = {0};dns_create_question(&question, domain);// 构造完整请求包char request[1024] = {0};int length = dns_build_request(&header, &question, request, sizeof(request));// 使用sendto发送数据int slen = sendto(sockfd, request, length, 0, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(struct sockaddr_in));// 接收DNS响应char response[1024] = {0};struct sockaddr_in addr;size_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);int n = recvfrom(sockfd, response, sizeof(response), 0, (struct sockaddr*)&addr, (socklen_t*)&addr_len);// 打印响应长度和部分内容（调试用）printf("recvfrom : %d, %s\n", n, response);return n;
}// =======================
// 程序主入口
// =======================
int main(int argc, char *argv[]) {if (argc < 2) return -1; // 没传域名参数，退出dns_client_commit(argv[1]); // 调用主流程return 0;
}
https://github.com/0voice