開發(fā)環(huán)境
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運行平臺:Ubantu 14.04 LTS
疑問引導
問題1:頭文件的疑問:
#include
與#include
有何區(qū)別?
解答:
1. 使用diff查看:adc分別表示添加、刪除、修改
2. 其實是路徑的不同導致有不同的socke.h文件
3.
4.
問題2:大小端字節(jié)序問題:
1.c語言檢測:利用指針取值和取址的交叉應用,為了增強網絡移植性
2. 而socket提供了字節(jié)序轉換函數:h:host;n:network;l:long32位;s:short16位
3. htonl:將主機的32位主機字節(jié)序(ip地址),轉換為網絡字節(jié)序(一列數據)。
問題3:就一個服務器、一個客戶端來說,有如下的對應角色說法:
對象first | 對象second |
---|---|
服務器 | 客戶端 |
監(jiān)聽者 | 廣播者 |
提供服務 | 請求服務 |
解析socket編程整體過程:
建立與刪除
服務器和客戶端通過同一的socket信道通信,而創(chuàng)建一個socket信道,提供socket連接。
int socket(int domain,int type,int protocol);
domain(域):各個域以AF_XXX命令,意指地址族。決定使用何種的地址類型,確定通信特性:包括地址格式
type:確定套字節(jié)的類型,(還)可以自由增加類型。
常用:SOCK_STREAM (即:TCP)和 SOCK_DGRAM(即:UDP)
protocol:指定socket使用的傳輸協議編號,一般直接設置為0即可,以此表示為給定的域和套接字類型選擇默認的傳輸協議。
返回值:正確返回套接字處理代碼(我稱之為套接字文件描述符),錯誤返回-1。該數值將存儲使用。
服務器和客戶端通都可以,關閉socket通信IO
int shutdown(int s,int how);
s:代表socket_fd,需要關閉的套接字文件描述符
how:為一種方式
shutdown是使socket信道處于不活動狀態(tài)??梢宰屧撔诺狸P閉寫端,而繼續(xù)接收該套接字讀端以此確定數據何時結束,然后再使用close來關閉這個信道。
連接關系
創(chuàng)建和銷毀或關閉IO之后,需要知道如何標識一個目標通信進程。
原因:網絡有多個計算機,某臺計算機上運行著多個程序(進程)。下面是兩層關系:
1)目標計算機的網絡地址
2)目標計算機上的目標進程的所代表的端口號
所以,目前你需要了解到的有下面幾點:
1. 字節(jié)序:直接看上面的問題2即可,簡單的轉換關系。
2. 地址格式:根據不同的因特網地址,在
3. 定義地址結構體,根據實際裝入數值作為socket API實參
4. 地址進制轉換:對地址進行二進制與文本字符串格式之間的轉換。inet_ntop或inet_pton
綁定接著,對于服務端來說,需要綁定(關聯)地址和套接字。為給定的sockfd關聯一個sockaddr結構數據。只有服務端將套接字綁定在(域)地址上,客戶端才能夠連接(connect)成功。
int bind(int sockfd,struct sockaddr * my_addr,int addrlen);
sockfd:套接字文件描述符,是socket返回的值
my_addr:(服務器)網絡地址信息
返回值:判斷是否正確綁定地址和套接字
連接在此之前,我們創(chuàng)建了套接字(socket)、建立連接基礎(bind)。那么,就這就是為了在通信之前,將socket信道連接起來。
int connect (int sockfd,struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);
sockfd:套接字文件描述符,是socket返回的值
serv_addr :網絡地址信息
返回值:判斷是否正確連接,客戶端程序必須要能夠處理connect返回的錯誤。
到目前,你或許已經發(fā)現了,connect函數的參數類型與個數都跟bind是一樣的(他們的值并不一樣,我所說的是形式),結合一起去理解,會更好。
畢竟,根據TCPIP協議,需要連接的信息:IP地址,端口號,就已經足夠了。至于其余的MAC地址等等,在socket里面,我們不需要理會。
監(jiān)聽需要注意的是,這種連接,服務器還需要確定是哪個客戶端請求連接。所以,服務器首先進入運行請求客戶端(任意一個)連接的狀態(tài),進入listen(監(jiān)聽)狀態(tài)。使用函數:
int listen(int s,int backlog);
s:服務器套接字描述符,是socket返回的值
backlog:指定同時能夠處理的最大連接要求
函數返回值:是否正確進入監(jiān)聽狀態(tài)
連接這時候,服務器已經進入了listen狀態(tài),然后緊接著調用:
int accept(int s,struct sockaddr * addr,int * addrlen);
s:服務器套接字描述符,是socket返回的值
addr:某一被連接的客戶端的套接字數據
addrlen:某一被連接的客戶端的套接字數據長度
返回:某一被連接的客戶端的文件描述符
讀取與發(fā)送數據
到目前為止,服務器和客戶端都已經做好了雙向通信的基礎準備。
send與recv暫時不提及,讀者自己去查API
int recv(int s,void *buf,int len,unsigned int flags); int send(int s,const void * msg,int len,unsigned int falgs);
以下直接與代碼相關:
//常用包含頭文件 and socket編程的作用 #include// #include // #include //errno錯誤信息變量 #include // #include // #include //提供socket API #include // #include //socket API參數的類型定義文件 #include //地址轉換函數 #include //字節(jié)序函數(宏)、域地址類型定義
客戶端代碼:
#include#include #include #include #include #include "wrap.h" #define MAXLINE 80 #define SERV_PORT 8000 int main(int argc, char *argv[]) { struct sockaddr_in servaddr; char buf[MAXLINE]; int sockfd, n; sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; inet_pton(AF_INET, "192.168.191.6", &servaddr.sin_addr); servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); Connect(sockfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)); while (fgets(buf, MAXLINE, stdin) != NULL) { Write(sockfd, buf, strlen(buf)); n = Read(sockfd, buf, MAXLINE); if (n == 0) printf("the other side has been closed.\n"); else Write(STDOUT_FILENO, buf, n); } Close(sockfd); return 0; }
服務器代碼:
#include#include #include #include "wrap.h" #define MAXLINE 80 #define SERV_PORT 8000 int main(void) { struct sockaddr_in servaddr, cliaddr; socklen_t cliaddr_len; int listenfd, connfd; char buf[MAXLINE]; char str[INET_ADDRSTRLEN]; int i, n; listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.191.6"); servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT); Bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)); Listen(listenfd, 20); printf("Accepting connections ...\n"); while (1) { cliaddr_len = sizeof(cliaddr); connfd = Accept(listenfd, (struct sockaddr *) &cliaddr, &cliaddr_len); while (1) { n = Read(connfd, buf, MAXLINE); if (n == 0) { printf("the other side has been closed.\n"); break; } printf("received from %s at PORT %d\n", (char *)inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)), (int)ntohs(cliaddr.sin_port)); for (i = 0; i < n; i++) buf[i] = toupper(buf[i]); Write(connfd, buf, n); } Close(connfd); } }
hhc@my:~/sharefile/socket/tcp$ ./server & [1] 15371 hhc@my:~/sharefile/socket/tcp$ Accepting connections ... hhc@my:~/sharefile/socket/tcp$ ./client this is a test! received from 192.168.191.6 at PORT 53685 THIS IS A TEST!
個人封裝的socket接口函數:
#include "wrap.h" void perr_exit(const char *s) { perror(s); exit(1); } int Accept(int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t * salenptr) { int n; again: if ((n = accept(fd, sa, salenptr)) < 0) { if ((errno == ECONNABORTED) || (errno == EINTR)) goto again; else perr_exit("accept error"); } return n; } void Bind(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen) { if (bind(fd, sa, salen) < 0) perr_exit("bind error"); } void Connect(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen) { if (connect(fd, sa, salen) < 0) perr_exit("connect error"); } void Listen(int fd, int backlog) { if (listen(fd, backlog) < 0) perr_exit("listen error"); } int Socket(int family, int type, int protocol) { int n; if ((n = socket(family, type, protocol)) < 0) perr_exit("socket error"); return n; } ssize_t Read(int fd, void *ptr, size_t nbytes) { ssize_t n; again: if ((n = read(fd, ptr, nbytes)) == -1) { if (errno == EINTR) goto again; else return -1; } return n; } ssize_t Write(int fd, const void *ptr, size_t nbytes) { ssize_t n; again: if ((n = write(fd, ptr, nbytes)) == -1) { if (errno == EINTR) goto again; else return -1; } return n; } void Close(int fd) { if (close(fd) == -1) perr_exit("close error"); } ssize_t Readn(int fd, void *vptr, size_t n) { size_t nleft; ssize_t nread; char *ptr; ptr = vptr; nleft = n; while (nleft > 0) { if ((nread = read(fd, ptr, nleft)) < 0) { if (errno == EINTR) nread = 0; else return -1; } else if (nread == 0) break; nleft -= nread; ptr += nread; } return n - nleft; } ssize_t Writen(int fd, const void *vptr, size_t n) { size_t nleft; ssize_t nwritten; const char *ptr; ptr = vptr; nleft = n; while (nleft > 0) { if ((nwritten = write(fd, ptr, nleft)) <= 0) { if (nwritten < 0 && errno == EINTR) nwritten = 0; else return -1; } nleft -= nwritten; ptr += nwritten; } return n; } ssize_t my_read(int fd, char *ptr) { static int read_cnt; static char *read_ptr; static char read_buf[100]; if (read_cnt <= 0) { again: if ((read_cnt = read(fd, read_buf, sizeof(read_buf))) < 0) { if (errno == EINTR) goto again; return -1; } else if (read_cnt == 0) return 0; read_ptr = read_buf; } read_cnt--; *ptr = *read_ptr++; return 1; } ssize_t Readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen) { ssize_t n, rc; char c, *ptr; ptr = vptr; for (n = (ssize_t)1; n < (ssize_t)maxlen; n++) { if ((rc = my_read(fd, &c)) == 1) { *ptr++ = c; if (c == '\n') break; } else if (rc == 0) { *ptr = 0; return n - 1; } else return -1; } *ptr = 0; return n; }
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯。