C语言编程题实现一个简易的端口扫描工具

1、使用 socket 编程

利用原始套接字直接发送TCP或UDP数据包来探测目标主机的端口状态。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>

void scan_port(const char *ip, int port) {
    int sock;
    struct sockaddr_in server;
    
    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock < 0) {
        return; // socket 创建失败
    }

    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons(port);
    inet_pton(AF_INET, ip, &server.sin_addr);

    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) == 0) {
        printf("端口 %d 开放\n", port);
    }

    close(sock);
}

int main() {
    const char *ip = "127.0.0.1"; // 可以修改为目标 IP
    printf(ip);
    for (int port = 1; port <= 1024; port++) {
        scan_port(ip, port);
    }
    return 0;
}

2、使用多线程

通过 pthread 实现多线程扫描，以提高扫描速度。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>

#define MAX_PORT 1024

typedef struct {
    const char *ip;
    int port;
} port_scan_arg;

void *scan_port(void *arg) {
    port_scan_arg *p = (port_scan_arg *)arg;
    int sock;
    struct sockaddr_in server;

    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock < 0) return NULL;

    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons(p->port);
    inet_pton(AF_INET, p->ip, &server.sin_addr);

    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) == 0) {
        printf("端口 %d 开放\n", p->port);
    }

    close(sock);
    return NULL;
}

int main() {
    const char *ip = "127.0.0.1"; // 可以修改为目标 IP
    pthread_t threads[MAX_PORT];

    for (int port = 1; port <= MAX_PORT; port++) {
        port_scan_arg *arg = malloc(sizeof(port_scan_arg));
        arg->ip = ip;
        arg->port = port;

        pthread_create(&threads[port], NULL, scan_port, arg);
    }

    for (int port = 1; port <= MAX_PORT; port++) {
        pthread_join(threads[port], NULL);
    }

    return 0;
}

3、使用非阻塞套接字进行端口扫描

通过设置套接字为非阻塞模式，并使用select函数来检测端口状态，从而提高扫描效率。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <sys/select.h>

void scan_port(const char *ip, int port) {
    int sock;
    struct sockaddr_in server;
    fd_set fdset;
    struct timeval tv;

    sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock < 0) {
        perror("socket");
        return;
    }

    // 设置为非阻塞
    fcntl(sock, F_SETFL, O_NONBLOCK);

    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons(port);
    inet_pton(AF_INET, ip, &server.sin_addr);

    // 尝试连接
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) < 0) {
        if (errno != EINPROGRESS) {
            close(sock);
            return; // 连接失败
        }
    }

    // 使用 select 等待连接完成
    FD_ZERO(&fdset);
    FD_SET(sock, &fdset);
    tv.tv_sec = 1;  // 超时时间 1 秒
    tv.tv_usec = 0;

    if (select(sock + 1, NULL, &fdset, NULL, &tv) > 0) {
        // 检查连接是否成功
        int so_error;
        socklen_t len = sizeof(so_error);
        if (getsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &so_error, &len) < 0) {
            close(sock);
            return; // 获取错误信息失败
        }

        if (so_error == 0) {
            printf("端口 %d 开放\n", port); // 连接成功
        }
    }

    close(sock); // 关闭套接字
}

int main() {
    const char *ip = "127.0.0.1"; // 可以修改为目标 IP
    printf(ip);
    for (int port = 1; port <= 1024; port++) {
        scan_port(ip, port);
    }
    return 0;
}