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            linux网络编程socket介绍

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            • 浏览:9
            • 来源:124软件资讯网

                一.观点先容

                网络法式分为服务端法式和客户端法式 。服务端即提供服务的一方 ,客户端为请求服务的一方  。但现实情形是有些法式的客户端、服务器端角色不是这么显着  ,即互为客户端和服务端  。

                我们编写网络法式时  ,一样平常是基于TCP协议或者UDP协议举行网络通讯的  。

                TCP:(Transfer Control Protocol)传输控制协议是一种面向毗连的协议, 当我们的网络法式使用这个协议的时间,网络可以保证我们的客户端和服务端之间的传输是可靠的  。

                UDP:(User Datagram Protocol)用户数据报协议是一种非面向毗连的协议, 这种协议并不能保证我们的网络法式的毗连是可靠的  。

                我们编写的网络法式详细接纳哪一类协议  ,要视详细情形而定 。好比  ,若是是大数据量的通讯 ,而且对数据的完整性要求不是特殊高  ,则可以接纳UDP协议 ,以获得更快的传输速率  。若是我们是要实现一些诸如文件传输、社交通讯之类的功效  ,就需要接纳TCP协议通讯  ,以保证传输的可靠性  。

                二.初等网络函数先容

                nt socket(int domain, int type,int protocol)

                domain:说明我们网络法式所在的主机接纳的通讯协族(AF_UNIX和AF_INET等).

                AF_UNIX只能够用于单一的Unix 系统历程间通讯,

                而AF_INET是针对Internet的,因而可以允许在远程

                主机之间通讯(当我们 man socket时发现 domain可选项是 PF_*而不是AF_*,由于glibc是posix的实现以是用PF取代了AF,

                不外我们都可以使用的).

                type:我们网络法式所接纳的通讯协议(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM等)

                SOCK_STREAM讲明我们用的是TCP 协议,这样会提供按顺序的,可靠,双向,面向毗连的比特流.

                SOCK_DGRAM 讲明我们用的是UDP协议,这样只会提供定长的,不行靠,无毗连的通讯.

                protocol:由于我们指定了type,以是这个地方我们一样平常只要用0来取代就可以了 socket为网络通讯做基本的准备.

                乐成时返回文件形貌符,失败时返回-1,看errno可知道堕落的详细情形.

                int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen)

                sockfd:是由socket挪用返回的文件形貌符.

                addrlen:是sockaddr结构的长度.

                my_addr:是一个指向sockaddr的指针. 在中有 sockaddr的界说

                struct sockaddr{

                unisgned short as_family;

                char sa_data[14];

                };

                不外由于系统的兼容性,我们一样平常不用这个头文件,而使用另外一个结构(struct sockaddr_in) 来取代.在中有sockaddr_in的界说

                struct sockaddr_in{

                unsigned short sin_family;

                unsigned short int sin_port;

                struct in_addr sin_addr;

                unsigned char sin_zero[8];

                }

                我们主要使用Internet以是

                sin_family一样平常为AF_INET,

                sin_addr设置为INADDR_ANY表现可以和任何的主机通讯,

                sin_port是我们要监听的端口号.sin_zero[8]是用来填充的.

                bind将当地的端口同socket返回的文件形貌符捆绑在一起.乐成是返回0,失败的情形和socket一样

                int listen(int sockfd,int backlog)

                sockfd:是bind后的文件形貌符.

                backlog:设置请求排队的最大长度.当有多个客户端法式和服务端相连时, 使用这个表现可以先容的排队长度.

                listen函数将bind的文件形貌符变为监听套接字.返回的情形和bind一样.

                int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,int *addrlen)

                sockfd:是listen后的文件形貌符.

                addr,addrlen是用来给客户端的法式填写的,服务器端只要通报指针就可以了. bind,listen和accept是服务器端用的函数,

                accept挪用时,服务器端的法式会一直壅闭到有一个 客户法式发出了毗连. accept乐成时返回最后的服务器端的文件形貌符,

                这个时间服务器端可以向该形貌符写信息了. 失败时返回-1

                int connect(int sockfd, struct sockaddr * serv_addr,int addrlen)

                sockfd:socket返回的文件形貌符.

                serv_addr:储存了服务器端的毗连信息.其中sin_add是服务端的地址

                addrlen:serv_addr的长度

                connect函数是客户端用来同服务端毗连的.乐成时返回0,sockfd是同服务端通讯的文件形貌符 失败时返回-1.

                更多函数请检察man …….

                int getaddrinfo(const char *node, const char *service,

                const struct addrinfo *hints,

                struct addrinfo **res);

                三.初等网络函数使用实例

                一个教科书式的服务器端法式流程为:

                建设套接字socket()--->将套接字绑定到ip地址bind()----->建设监听套接字listen()------>最先等候客户端请求accpet()

                详细代码如下:

                代码如下:

                #include

                #include

                #include

                #include

                #include

                #include

                #include

                #include

                #include

                int main(int argc, char *argv[])

                {

                int sockfd,connfd;

                struct sockaddr_in srvaddr;

                struct sockaddr_in cliaddr;

                int len,port;

                char hello[]="Hi,welcome to linux-code!\n";

                if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){

                fprintf(stderr,"Socket error:%s\n\a",strerror(errno));

                exit(1);

                }

                

                bzero(&srvaddr,sizeof(struct sockaddr_in));

                srvaddr.sin_family=AF_INET;

                srvaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);

                srvaddr.sin_port=htons(1113);

                

                if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&srvaddr),sizeof(struct sockaddr))==-1){

                fprintf(stderr,"Bind error:%s\n\a",strerror(errno));

                exit(1);

                }

                

                if(listen(sockfd,5)==-1){

                fprintf(stderr,"Listen error:%s\n\a",strerror(errno));

                exit(1);

                }

                len=sizeof(struct sockaddr_in);

                while(1){

                if((connfd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)(&cliaddr),&len))==-1){

                fprintf(stderr,"Accept error:%s\n\a",strerror(errno));

                exit(1);

                }

                fprintf(stderr,"Server get connection from %s\n",inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));

                if(write(connfd,hello,strlen(hello))==-1){

                fprintf(stderr,"Write Error:%s\n",strerror(errno));

                exit(1);

                }

                

                close(connfd);

                

                }

                close(sockfd);

                exit(0);

                }

                一个教科书式的客户端法式流程为:

                建设套接字socket()--->与服务器建设毗连connect()

                详细代码如下:

                代码如下:

                #include

                #include

                #include

                #include

                #include

                #include

                #include

                #include

                #include

                int main(int argc, char *argv[]) {

                int sockfd; char buf[1024];

                struct sockaddr_in srvaddr;

                struct hostent *phost; int nbytes;

                if(argc!=3){

                fprintf(stderr,"Usage:%s \a\n",argv[0]);

                exit(1);

                }

                

                if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){

                fprintf(stderr,"socket Error:%s\a\n",strerror(errno));

                exit(1);

                }

                

                bzero(&srvaddr,sizeof(srvaddr));

                srvaddr.sin_family=AF_INET;

                srvaddr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));

                if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &srvaddr.sin_addr) <= 0){

                fprintf(stderr,"inet_pton Error:%s\a\n",strerror(errno));

                exit(1);

                }

                

                if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&srvaddr),sizeof(struct sockaddr))==-1){

                fprintf(stderr,"connect Error:%s\a\n",strerror(errno));

                exit(1);

                }

                

                if((nbytes=read(sockfd,buf,1024))==-1){

                fprintf(stderr,"read Error:%s\n",strerror(errno));

                exit(1);

                }

                buf[nbytes]='\0';

                printf("received data:%s\n",buf);

                

                close(sockfd);

                exit(0);

                }

                四.上述法式存在的问题

                先运行上述法式的服务端法式  ,再运行客户端法式  ,可以获得如下效果:

                服务器端效果:

                viidiot@ubuntu:~/code $ ./srv

                Server get connection from 192.168.1.153

                Server get connection from 127.0.0.1

                Server get connection from 192.168.1.153

                客户器端效果:

                viidiot@ubuntu:~/code $ ./cli 192.168.1.153 1113

                received data:Hi,welcome to linux-code!

                我们完成了一个简朴的网络通讯法式  ,该法式使用的io模子为同步(synchronous)壅闭(blocking) 。服务器端挪用accept()  ,write()等函数 ,若是没有客户端毗连过来或者响应的文件形貌符没有准备好写 ,法式就会在那里死死的等候 ,什么事情也不干  。在现实应用中  ,这类法式是很少泛起的 。现实中使用的都是异步io模子  。

                有空我们再来看看:同步、异步  ,壅闭、非壅闭  ,select()/poll()/epoll()