Linux—网络编程（day12）

一、网络基础知识

二、基于TCP的网络编程

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二、基于TCP的网络编程

1、编程中用到的辅助函数

（1）主机字节序和网络字节序的转换

　　因为数据存储方式涉及大端和小端，不同方式通信时需要转换，网络字节序为大端；可以使用以下函数：

　　#include<arpa.inet.h>

　　uint32_t htonl(uint_32_t hostlong);

　　uint16_t htons(uint_16_t hostshort);

　　uint32_t ntohl(uint_32_t netlong);

　　uint16_t nonhs(uint_16_t hostshort);

　　其中：h代表host，n代表net，l代表long，s代表short

（2）具体的网络协议地址空间和通用的网络地址空间的转换。

　　具体的网络协议族有ipv4，ipv6，local，unix等，各自有各自的地址空间，通用地址空间的类型为 struct sockaddr类型，在bind，accept等函数中都要用此类型做参数，可使用以下函数做转换：

　　inet_pton（3）

　　int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

功能：

　　转换src（点分十进制的地址格式）指定的字符串为网络地址结构到af指定的网络地址家族（即text to binary），并拷贝网络地址结构到dst中，af必须指定为AF_INET或者AF_INET 6之一。

参数：

　　af：

　　　　AF_INET

　　　　AF_INET6

　　src：点分十进制的字符串IP地址

　　dst：转换后的内容，struct in_addr类型（根据af指定协议转换后格式不同，此处以AF_INET为例）

返回值：

　　成功：1

　　src不可用：0

　　af不可用：-1，errno被设置为EAFNO_SUPPORT

　

 inet_ntop（3）

const char * inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);    //将数值格式转化为点分十进制的ip地址格式

功能：

　　将在af指定的网络地址空间的src转换为字符串，即将ipv4或ipv6地址从二进制转换到文本结果被拷贝到dst（非空）指定的缓冲区中

参数：

　　

　af：

　　　AF_INET

　　　AF_INET6

　src：

　　如果指定为AF_INET，则该类型为struct in_addr

　dst：

　　字符串地址空间

　size：

　　指定了buffer的有效字节数

返回值：

　　错误：NULL，errno被设置

　　成功：指向dst的空间的地址

（3）ipv4的sockaddr_in结构体

struct sockaddr_in{

　　sa_family_t sin_family AF_INET.

　　in_port_t sin_port Port number.

　　struct in_addr sin_addr IP address.

}

另外;struct in_addr至少要包含in_addr_t  s_addr这个成员

struct sockaddr_in{

　　in_addr_t  s_addr；//无符号32位，在inttypes.h中被定义

}

 2、基于TCP的客户端编程

（1）使用socket（2）创建铜须描述符

（2）使用bind（2）绑定端口号与IP地址

（3）使用connect（2）链接服务器

（4）数据发送接收

（5）等待服务器相应

（6）关闭服务器连接

connect（2）返回代表客户端的三次握手结束，accept（2）的返回代表服务器的三次握手结束

connect（2）

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)

功能：

　　把sockfd指定的socket连接到addr指定的地址空间

参数：　　

　　sockfd：socket（2）的返回值

　　addr：要连接的服务器的地址空间，格式由sockfd决定

　　addrlen：addr的大小

返回值：

　　成功：0

　　失败：-1，errno被设置

返回：若成功则为0，若出错则为-1

基于TCP服务器代码：

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
int main()
{
int listenfd = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenfd == -1)
    {
        perror ("socket");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons (8888);
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
if (bind (listenfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof (addr)) == -1)
    {
        perror ("bind");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
if (listen (listenfd, 1024) == -1)
    {
        perror ("listen");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
struct sockaddr_in addrcli = {};
    socklen_t addrlen = sizeof (addrcli);
int connfd = accept (listenfd, (struct sockaddr*)&addrcli, &addrlen);
if (connfd == -1)
    {
        perror ("accept");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
    printf ("服务器已接受来自%s:%hu客户机的连接请求
", inet_ntoa (addrcli.sin_addr),ntohs (addrcli.sin_port));
char buf[1024];
    ssize_t rcvd = recv (connfd, buf, sizeof (buf), 0);
if (rcvd == -1)
    {
        perror ("recv");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
if (rcvd == 0)
    {
        printf ("客户机已关闭连接
");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
    buf[rcvd] = '';
    printf ("客户端说：%s
", buf);
    printf ("服务器说：");
    gets (buf);
    ssize_t sent = send (connfd, buf, strlen (buf) * sizeof (buf[0]), 0);
if (sent == -1)
    {
        perror ("send");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
if (close (listenfd) == -1)
    {
        perror ("close");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
if (close (connfd) == -1)
    {
        perror ("close");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
return 0;
}

基于TCP的客户端代码：

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
int main()
{
int listenfd = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenfd == -1)
    {
        perror ("socket");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons (8888);
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
if (connect (listenfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof (addr)) == -1)
    {
        perror ("connect");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
char buf[1024] = "你好，服务器";
    printf ("客户端说：%s
", buf);
    ssize_t sent = send (listenfd, buf, strlen (buf) * sizeof (buf[0]), 0);
if (sent == -1)
    {
        perror ("send");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
    ssize_t rcvd = recv (listenfd, buf, sizeof (buf), 0);
if (rcvd == -1)
    {
        perror ("recv");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
    buf[rcvd] = '';
    printf ("服务器说：%s
", buf);
if (close (listenfd) == -1)
    {
        perror ("close");
        exit (EXIT_FAILURE);
    }
return 0;
}