linux网络编程socket介绍
一.概念介绍
网络程序分为服务端程序和客户端程序。服务端即提供服务的一方，客户端为请求服务的一方。但实际情况是有些程序的客户端、服务器端角色不是这么明显，即互为客户端和服务端。
我们编写网络程序时，一般是基于TCP协议或者UDP协议进行网络通信的。
TCP：(Transfer Control Protocol)传输控制协议是一种面向连接的协议, 当我们的网络程序使用这个协议的时候,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连接的协议, 这种协议并不能保证我们的网络程序的连接是可靠的。
我们编写的网络程序具体采用哪一类协议，要视具体情况而定。比如，如果是大数据量的通信，而且对数据的完整性要求不是特别高，则可以采用UDP协议，以得到更快的传输速率。如果我们是要实现一些诸如文件传输、社交通讯之类的功能，就需要采用TCP协议通信，以保证传输的可靠性。
二.初等网络函数介绍
nt socket(int domain, int type,int protocol)
domain:说明我们网络程序所在的主机采用的通讯协族(AF_UNIX和AF_INET等).
AF_UNIX只能够用于单一的Unix 系统进程间通信,
而AF_INET是针对Internet的,因而可以允许在远程
主机之间通信(当我们 man socket时发现 domain可选项是 PF_*而不是AF_*,因为glibc是posix的实现所以用PF代替了AF,
不过我们都可以使用的).
type:我们网络程序所采用的通讯协议(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM等)
SOCK_STREAM表明我们用的是TCP 协议,这样会提供按顺序的,可靠,双向,面向连接的比特流.
SOCK_DGRAM 表明我们用的是UDP协议,这样只会提供定长的,不可靠,无连接的通信.
protocol:由于我们指定了type,所以这个地方我们一般只要用0来代替就可以了 socket为网络通讯做基本的准备.
成功时返回文件描述符,失败时返回-1,看errno可知道出错的详细情况.
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen)
sockfd:是由socket调用返回的文件描述符.
addrlen:是sockaddr结构的长度.
my_addr:是一个指向sockaddr的指针. 在中有 sockaddr的定义
struct sockaddr{
unisgned short as_family;
char sa_data[14];
};
不过由于系统的兼容性,我们一般不用这个头文件,而使用另外一个结构(struct sockaddr_in) 来代替.在中有sockaddr_in的定义
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所以
sin_family一般为AF_INET,
sin_addr设置为INADDR_ANY表示可以和任何的主机通信,
sin_port是我们要监听的端口号.sin_zero[8]是用来填充的.
bind将本地的端口同socket返回的文件描述符捆绑在一起.成功是返回0,失败的情况和socket一样
int listen(int sockfd,int backlog)
sockfd:是bind后的文件描述符.
backlog:设置请求排队的最大长度.当有多个客户端程序和服务端相连时, 使用这个表示可以介绍的排队长度.
listen函数将bind的文件描述符变为监听套接字.返回的情况和bind一样.
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,int *addrlen)
sockfd:是listen后的文件描述符.
addr,addrlen是用来给客户端的程序填写的,服务器端只要传递指针就可以了. bind,listen和accept是服务器端用的函数,
accept调用时,服务器端的程序会一直阻塞到有一个 客户程序发出了连接. accept成功时返回最后的服务器端的文件描述符,
这个时候服务器端可以向该描述符写信息了. 失败时返回-1
int connect(int sockfd, struct sockaddr * serv_addr,int addrlen)
sockfd:socket返回的文件描述符.
serv_addr:储存了服务器端的连接信息.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连接的.成功时返回0,sockfd是同服务端通讯的文件描述符 失败时返回-1.
更多函数请查看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程序流程为：
建立套接字socket()---将套接字绑定到ip地址bind()-----建立监听套接字listen()------开始等待客户端请求accpet()
详细代码如下：
复制代码
代码如下:
#include stdlib.h
#include stdio.h
#include errno.h
#include string.h
#include unistd.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include sys/types.h
#include netdb.h
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);
}
/* 服务器端填充 sockaddr结构 */
bzero(srvaddr,sizeof(struct sockaddr_in));
srvaddr.sin_family=AF_INET;
srvaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
srvaddr.sin_port=htons(1113);
/* 捆绑sockfd描述符 */
if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(srvaddr),sizeof(struct sockaddr))==-1){
fprintf(stderr,"Bind error:%s/n/a",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 监听sockfd描述符 */
if(listen(sockfd,5)==-1){
fprintf(stderr,"Listen error:%s/n/a",strerror(errno));
exit(1);
}
len=sizeof(struct sockaddr_in);
while(1){ /* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接 */
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);
}
/* 这个通讯已经结束 */
close(connfd);
/* 循环下一个 */
}
close(sockfd);
exit(0);
}
一个教科书式的客户端程序流程为：
建立套接字socket()---与服务器建立连接connect()
详细代码如下：
复制代码
代码如下:
#include stdlib.h
#include stdio.h
#include errno.h
#include string.h
#include unistd.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include sys/types.h
#include netdb.h
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 IP portnumber/a/n",argv[0]);
exit(1);
}
/* 客户程序开始建立 sockfd描述符 */
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){
fprintf(stderr,"socket Error:%s/a/n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 客户程序填充服务端的资料 */
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);
}
/* 客户程序发起连接请求 */
if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(srvaddr),sizeof(struct sockaddr))==-1){
fprintf(stderr,"connect Error:%s/a/n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 连接成功了 */
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);
/* 结束通讯 */
close(sockfd);
exit(0);
}
四.上述程序存在的问题
先运行上述程序的服务端程序，再运行客户端程序，可以得到如下结果：
服务器端结果：
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
客户器端结果：
viidiot@ubuntu:~/code $ ./cli 192.168.1.153 1113
received data:Hi,welcome to linux-code!
我们完成了一个简单的网络通信程序，该程序使用的io模型为同步(synchronous)阻塞(blocking)。服务器端调用accept()，write()等函数，如果没有客户端连接过来或者相应的文件描述符没有准备好写，程序就会在那里死死的等待，什么事情也不干。在实际应用中，这类程序是很少出现的。实际中使用的都是异步io模型。
有空我们再来看看：同步、异步，阻塞、非阻塞，select()/poll()/epoll()
绛旓細1銆佽鎿嶄綔 瀵逛簬闃诲鐨剆ocket,褰socket鐨鎺ユ敹缂撳啿鍖轰腑娌℃湁鏁版嵁鏃讹紝read璋冪敤浼氫竴鐩撮樆濉炰綇锛岀洿鍒版湁鏁版嵁鍒版潵鎵嶈繑鍥炪傚綋socket缂撳啿鍖轰腑鐨勬暟鎹噺灏忎簬鏈熸湜璇诲彇鐨勬暟鎹噺鏃讹紝杩斿洖瀹為檯璇诲彇鐨勫瓧鑺傛暟銆傚綋sockt鐨勬帴鏀剁紦鍐插尯涓殑鏁版嵁澶т簬鏈熸湜璇诲彇鐨勫瓧鑺傛暟鏃讹紝璇诲彇鏈熸湜璇诲彇鐨勫瓧鑺傛暟锛岃繑鍥炲疄闄呰鍙栫殑闀垮害銆傚浜庨潪闃诲socket鑰...
绛旓細婧愪唬鐮佸涓婏紝娴佺▼鍥俱傘傘傝繖涓お绠鍗曚簡锛屼綘鑷繁鐪嬬湅銆傘傘//TCP //鏈嶅姟鍣ㄧ绋嬪簭 include< stdio.h > include< stdlib.h > include< windows.h > include< winsock.h > include< string.h > pragma comment( lib, "ws2_32.lib" )define PORT 2046 define BACKLOG 10 define TRUE 1 void ...
绛旓細sprintf(filepath, "%s%s", path, FileName);if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){ perror("socket");return 1;} bzero(&serv_addr,sizeof(struct sockaddr_in));serv_addr.sin_family=AF_INET;serv_addr.sin_port=htons(PORT);inet_aton(ip, &serv_addr.sin_addr);int ...
绛旓細杩欒浣犵殑閫氫俊绋嬪簭鍗忓晢涓涓崗璁紝姣斿瀹氫箟涓涓氫俊缁撴瀯浣擄紝浼犳枃浠剁殑鏃跺欙紝涓寮濮嬪彂閫佺粨鏋勪綋鐨勪俊鎭繃鍘伙紝鍛婅瘔瀵圭浣犵殑鏂囦欢鎬诲ぇ灏忥紝鐒跺悗锛屼紶杈撹繃绋嬩腑锛岀粺璁″凡缁忔敹鍒版垨鑰呭彂閫佺殑鏁版嵁锛屽仛涓櫎娉曞氨寰楀埌閫熺巼浜嗐傚叿浣撹繖绫诲崗鍟嗭紝浣犲彲浠ヨ嚜宸遍殢渚挎兂锛屼篃鍙互鍊熼壌鐜版湁鐨勬瘮杈冨ソ鐨勪竴浜涜璁★紝鏈変簺鑰冭檻鏂偣缁紶鐨勬妧鏈紝杩樻湁鍘...
绛旓細缃戠粶閫氫俊鍘熺悊鍦ㄦ枃浠朵紶杈撶▼搴忚璁′腑鐨勫簲鐢ㄧ綉缁滀笂鐨勭粷澶у鏁伴氫俊閲囩敤鐨勯兘鏄鎴锋満/鏈嶅姟鍣ㄦ満鍒(Client/Server),鍗虫湇鍔″櫒鎻愪緵鏈嶅姟,瀹㈡埛鏄繖浜涙湇鍔＄殑浣跨敤鑰,鏈嶅姟鍣ㄩ鍏堝垱寤轰竴涓Socket,鐒跺悗灏嗚Socket涓庢湰鍦板湴鍧/绔彛鍙风粦瀹(Bind()),鎴愬姛涔嬪悗灏卞湪鐩稿簲鐨凷ocket涓婄洃鍚(Listen()) 銆傚綋Accept()鍑芥暟鎹曟崏鍒颁竴涓繛鎺ユ湇鍔(Connect...
绛旓細缃戠粶fd鏄缃戠粶缂栫▼涓父瑙佺殑鏈锛屾槸鎸囦竴涓猻ocket鏂囦欢鎻忚堪绗︼紝鍦ㄧ▼搴忎腑鐢ㄤ簬杩涜缃戠粶閫氫俊鐨勭鍙ｃ傞氫織鍦拌锛宖d灏辨槸缃戠粶閫氫俊鐨勫彞鏌勶紝鎴戜滑鍙互閫氳繃fd鏉ヨ繘琛socket鐨IO鎿嶄綔銆傚湪Linux绯荤粺涓紝姣忎釜杩涚▼閮芥湁瀵瑰簲鐨勬枃浠舵弿杩扮琛紝鏉ヨ褰曞綋鍓嶈繘绋嬫墦寮鐨勬枃浠舵垨鑰卻ocket绛夎祫婧愮殑鏂囦欢鎻忚堪绗︺傚湪杩涜缃戠粶缂栫▼鏃讹紝鎴戜滑閫氬父浼...
绛旓細lsk閫氬父鎸囩殑鏄Linux Socket Kit锛屽畠鏄竴涓敤浜庢瀯寤缃戠粶閫氫俊搴旂敤绋嬪簭鐨勮蒋浠跺紑鍙戝伐鍏峰寘銆傚叿浣撴潵璇达紝Linux Socket Kit鎻愪緵浜嗕竴缁凙PI鍜屽簱鍑芥暟锛屼娇寰楀紑鍙戜汉鍛樺彲浠ユ柟渚垮湴鍦↙inux骞冲彴涓婁娇鐢ㄥ鎺ュ瓧锛圫ocket锛夎繘琛岀綉缁滈氫俊銆傚鎺ュ瓧鏄竴绉嶇綉缁滈氫俊鐨缂栫▼鎺ュ彛锛屽畠鍏佽涓嶅悓璁＄畻鏈轰箣闂寸殑搴旂敤绋嬪簭閫氳繃缃戠粶杩涜鏁版嵁浼犺緭鍜屼氦鎹...
绛旓細Socket鍦ㄨ绠楁満缃戠粶缂栫▼涓壆婕旂潃鍏抽敭瑙掕壊锛屽畠绫讳技浜庝竴涓綉缁滄帴鍙ｏ紝浣垮緱涓嶅悓鐨勭▼搴忚兘澶熺浉浜掗氫俊銆傚叾鏍稿績鍔熻兘鏄缓绔嬪拰绠＄悊缃戠粶杩炴帴锛屽疄鐜版暟鎹紶杈擄紝鏄瀯寤虹綉缁滃簲鐢ㄧ殑鍩虹鎶鏈係ocket閫氫俊鐨勭伒娲绘т綋鐜板湪瀹冩敮鎸佸绉嶅崗璁紝濡俆CP鍜孶DP銆俆CP鍗忚浠ュ叾鍙潬鎬ц憲鍚嶏紝纭繚鏁版嵁浼犺緭鐨勫畬鏁存у拰鍑嗙‘鎬э紝甯哥敤浜庝紶杈撻噸瑕佷俊鎭
绛旓細TCP/IP缃戠粶閫氳寮鍙戯紝涓鑸噰鐢Socket寮鍙戙傚畠鍒嗘湇鍔″櫒鍜屽鎴风銆傛湇鍔″櫒绔祦绋嬶細\x0d\x0a1銆佸垱寤烘湇鍔″櫒濂楁帴瀛---鍒嗛厤鍐呭瓨銆佸垵濮嬪寲\x0d\x0a2銆佹湇鍔″櫒濂楁帴瀛--渚﹀惉\x0d\x0a3銆佸缓绔嬩笌瀹㈡埛绔厤濂楃殑瀹㈡埛绔鎺ュ瓧\x0d\x0a4銆佷笌瀹㈡埛绔氳锛堝彲浠ュ瀹㈡埛绔級\x0d\x0a5銆佸叧闂侀攢姣佹湇鍔″櫒绔...
绛旓細鍔犲叆涓涓嚎绋嬶紝鍙戦佸績璺充俊鍙枫傚鏋滃績璺充腑鏂紝灏遍鍑哄彂閫/鎺ュ彈杩涚▼锛屾垨鏄繘琛岄噸鏂拌繛鎺
