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  • Linux入门培训教程 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Linux培训

    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。兄弟连Linux培训小编整理:

      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 DatagramProtocol)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, inttype,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, structsockaddr *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 intsin_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,intbacklog)

      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;

      charhello[]="Hi,welcome to linux-code! ";

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

      fprintf(stderr,"Socketerror:%s a",strerror(errno));

      exit(1);

      }

      /* 服务器端填充 sockaddr结构 */

      bzero(&srvaddr,sizeof(structsockaddr_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,(structsockaddr *)(&srvaddr),sizeof(struct sockaddr))==-1){

      fprintf(stderr,"Binderror:%s a",strerror(errno));

      exit(1);

      }

      /* 监听sockfd描述符 */

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

      fprintf(stderr,"Listenerror:%s a",strerror(errno));

      exit(1);

      }

      len=sizeof(structsockaddr_in);

      while(1){ /* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接 */

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

      fprintf(stderr,"Accepterror:%s a",strerror(errno));

      exit(1);

      }

      fprintf(stderr,"Serverget connection from %s ",inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));

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

      fprintf(stderr,"WriteError:%s ",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; intnbytes;

      if(argc!=3){

      fprintf(stderr,"Usage:%s<IP> <portnumber>a ",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,"socketError:%sa ",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_ptonError:%sa ",strerror(errno));

      exit(1);

      }

      /* 客户程序发起连接请求 */

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

      fprintf(stderr,"connectError:%sa ",strerror(errno));

      exit(1);

      }

      /* 连接成功了 */

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

      fprintf(stderr,"readError:%s ",strerror(errno));

      exit(1);

      }

      buf[nbytes]='';

      printf("received data:%s ",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 from192.168.1.153

      Server get connection from127.0.0.1

      Server get connection from192.168.1.153

      客户器端结果:

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

      received data:Hi,welcome tolinux-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。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xdlltao/p/6000452.html
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