目錄
- 1，創(chuàng)建套接字socket
- 2，綁定套接字bind
- 3，創(chuàng)建監(jiān)聽；listen
- 4，等待連接accept
- 5， 收發(fā)消息send和recv
- 6，關閉套接字描述符close
- 7，基于tcp協(xié)議的C/S服務器模型
- 8，實現(xiàn)代碼
網絡編程的一些基本函數(shù)：也是實現(xiàn)tcp協(xié)議通訊的基本步驟，實現(xiàn)代碼在最后，IP需要修改為自己的IP，即可通信；
1，創(chuàng)建套接字socket
函數(shù)原型：
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
參數(shù)列表：
domain參數(shù)有以下這些值
AF_INET：IPv4協(xié)議
AF_INET6：IPv6協(xié)議
AF_LOCAL：Unix域協(xié)議
AF_ROUTE：路由套接口
AF_KEY：密鑰套接口
type的值：
SOCKET_STREAM：雙向可靠數(shù)據(jù)流，對應TCP
SOCKET_DGRAM：雙向不可靠數(shù)據(jù)報，對應UDP
SOCKET_RAW：提供傳輸層以下的協(xié)議，可以訪問內部網絡接口，例如接收和發(fā)送ICMP報文
protocol得值：
type為SOCKET_RAW時需要設置此值說明協(xié)議類型，其他類型設置為0即可
函數(shù)的作用是創(chuàng)建一個指定格式的套接字并返回其描述符，成功返回描述符，失敗返回-1；
2，綁定套接字bind
函數(shù)原型：
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);
參數(shù)列表：
sockfd為之前創(chuàng)建的套接字描述符
my_addr是一個通用套接字結構體指針，在做tcp協(xié)議編程時通常使用sockaddr_in結構體
該結構體內容如下;
struct socketaddr_in
{
unsigned short int sin_family;//對應地址族IP v4填AF_INTE
uint16_t sin_port;//對應端口號
struct in_addr sin_addr;//對應ip地址
unsigned char sin_zero[8];
};
struct in_addr
{
uint32_t s_addr;
};
addrlen為該上述結構體的大小，可以用sizeof求得；
在使用bind函數(shù)前需要先創(chuàng)建一個sockaddr_in類型的結構體，將服務器的信息保存到結構體中，然后將創(chuàng)建的套接字與之綁定；成功返回0，失敗返回-1；
在設置端口號和IP時先將結構體清空，如果是主函數(shù)傳參，那么對應的端口號和ip都是字符串格式，需要用函數(shù)轉換，轉換格式如下：
char port[]="8888"
char ip[]="192.168.1.1"
struct sockaddr_in seraddr'
seraddr.sin_port=htos(atoi(port))
seraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip);
3，創(chuàng)建監(jiān)聽；listen
函數(shù)原型：
int listen(int fd, int backlog);
參數(shù)列表：
fd為要監(jiān)聽的套接字描述符；backlog為監(jiān)聽隊列的大??；
(1) 執(zhí)行l(wèi)isten 之后套接字進入被動模式。
(2) 隊列滿了以后，將拒絕新的連接請求?？蛻舳藢⒊霈F(xiàn)連接D 錯誤WSAECONNREFUSED。
(3) 在正在listen的套接字上執(zhí)行l(wèi)isten不起作用。
4，等待連接accept
函數(shù)原型：
#include <sys/socket.h>
int accept(int s, struct sockaddr * addr, int * addrlen);
對比bind函數(shù)可以發(fā)現(xiàn)兩者的參數(shù)幾乎一樣，但是accept中的addr不被const修飾，也就是說addr是用來保存連接的客戶端的地址信息的，同楊addlen時返回的addr的大小；
所以accept函數(shù)的作用就是返回已連接的客戶端的文件描述符，并將客戶端的地址信息保存在一個新的sockaddr_in結構體中;鏈接失敗返回-1；
5， 收發(fā)消息send和recv
函數(shù)原型
int send( SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags );
int recv( SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags);
該函數(shù)的參數(shù)：
- 第一個參數(shù)指定發(fā)送/接受端套接字描述符；
- 第二個參數(shù)指明一個存放應用程序要發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)；
- 第三個參數(shù)指明實際要發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；
- 第四個參數(shù)一般置0。
send的流程：
這里只描述同步Socket的send函數(shù)的執(zhí)行流程。當調用該函數(shù)時，send先比較待發(fā)送數(shù)據(jù)的長度len和套接字s的發(fā)送緩沖的長度， 如果len大于s的發(fā)送緩沖區(qū)的長度，該函數(shù)返回SOCKET_ERROR；如果len小于或者等于s的發(fā)送緩沖區(qū)的長度，那么send先檢查協(xié)議是否正在發(fā)送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)，如果是就等待協(xié)議把數(shù)據(jù)發(fā)送完，如果協(xié)議還沒有開始發(fā)送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)或者s的發(fā)送緩沖中沒有數(shù)據(jù)，那么send就比較s的發(fā)送緩沖區(qū)的剩余空間和len，如果len大于剩余空間大小send就一直等待協(xié)議把s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)發(fā)送完，如果len小于剩余空間大小send就僅僅把buf中的數(shù)據(jù)copy到剩余空間里（注意并不是send把s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)傳到連接的另一端的，而是協(xié)議的，send僅僅是把buf中的數(shù)據(jù)copy到s的發(fā)送緩沖區(qū)的剩余空間里）；
如果send函數(shù)copy數(shù)據(jù)成功，就返回實際copy的字節(jié)數(shù)，如果send在copy數(shù)據(jù)時出現(xiàn)錯誤，那么send就返回SOCKET_ERROR；如果send在等待協(xié)議傳送數(shù)據(jù)時網絡斷開的話，那么send函數(shù)也返回SOCKET_ERROR。
要注意send函數(shù)把buf中的數(shù)據(jù)成功copy到s的發(fā)送緩沖的剩余空間里后它就返回了，但是此時這些數(shù)據(jù)并不一定馬上被傳到連接的另一端。如果協(xié)議在后續(xù)的傳送過程中出現(xiàn)網絡錯誤的話，那么下一個Socket函數(shù)就會返回SOCKET_ERROR。（每一個除send外的Socket函數(shù)在執(zhí)行的最開始總要先等待套接字的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)被協(xié)議傳送完畢才能繼續(xù)，如果在等待時出現(xiàn)網絡錯誤，那么該Socket函數(shù)就返回SOCKET_ERROR）。
recv的流程：
這里只描述同步Socket的recv函數(shù)的執(zhí)行流程。當應用程序調用recv函數(shù)時，recv先等待s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)被協(xié)議傳送完畢，如果協(xié)議在傳送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)時出現(xiàn)網絡錯誤，那么recv函數(shù)返回SOCKET_ERROR，如果s的發(fā)送緩沖中沒有數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)被協(xié)議成功發(fā)送完畢后，recv先檢查套接字s的接收緩沖區(qū)，如果s接收緩沖區(qū)中沒有數(shù)據(jù)或者協(xié)議正在接收數(shù)據(jù)，那么recv就一直等待，只到協(xié)議把數(shù)據(jù)接收完畢。當協(xié)議把數(shù)據(jù)接收完畢，recv函數(shù)就把s的接收緩沖中的數(shù)據(jù)copy到buf中（注意協(xié)議接收到的數(shù)據(jù)可能大于buf的長度，所以在這種情況下要調用幾次recv函數(shù)才能把s的接收緩沖中的數(shù)據(jù)copy完。recv函數(shù)僅僅是copy數(shù)據(jù)，真正的接收數(shù)據(jù)是協(xié)議來完成的），recv函數(shù)返回其實際copy的字節(jié)數(shù)。如果recv在copy時出錯，那么它返回SOCKET_ERROR；如果recv函數(shù)在等待協(xié)議接收數(shù)據(jù)時網絡中斷了，那么它返回0。
tcp協(xié)議本身是可靠的,并不等于應用程序用tcp發(fā)送數(shù)據(jù)就一定是可靠的.不管是否阻塞,send發(fā)送的大小,并不代表對端recv到多少的數(shù)據(jù).
在阻塞模式下, send函數(shù)的過程是將應用程序請求發(fā)送的數(shù)據(jù)拷貝到發(fā)送緩存中發(fā)送并得到確認后再返回.但由于發(fā)送緩存的存在,表現(xiàn)為:如果發(fā)送緩存大小比請求發(fā)送的大小要大,那么send函數(shù)立即返回,同時向網絡中發(fā)送數(shù)據(jù);否則,send向網絡發(fā)送緩存中不能容納的那部分數(shù)據(jù),并等待對端確認后再返回(接收端只要將數(shù)據(jù)收到接收緩存中,就會確認,并不一定要等待應用程序調用recv);
在非阻塞模式下,send函數(shù)的過程僅僅是將數(shù)據(jù)拷貝到協(xié)議棧的緩存區(qū)而已,如果緩存區(qū)可用空間不夠,則盡能力的拷貝,返回成功拷貝的大小;如緩存區(qū)可用空間為0,則返回-1,同時設置errno為EAGAIN.
6，關閉套接字描述符close
函數(shù)：
close(sockfd);
和文件操作一樣，套接字也是一個文件，使用完之后要關閉；
7，基于tcp協(xié)議的C/S服務器模型
圖解tcp模型
8，實現(xiàn)代碼
服務端：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
typedef struct sockaddr_in SIN;
typedef struct sockaddr SA;
int main(int argc,char *argv[])
{
SIN seraddr;
SIN cliaddr;
int len=sizeof(SIN);
//創(chuàng)建監(jiān)聽套接字
int lisfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(lisfd<0)
{
perror("socket");
exit(0);
}
printf("創(chuàng)建套接字%d成功\n",lisfd);
bzero(&seraddr,sizeof(seraddr));
seraddr.sin_family=AF_INET;
seraddr.sin_port=htons(8888);
seraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.1.6");
//綁定套接子
int ret=bind(lisfd,(SA*)(&seraddr),len);
if(ret<0)
{
perror("bind");
exit(0);
}
printf("綁定成功\n");
//開始監(jiān)聽
ret=listen(lisfd,1024);
if(ret<0)
{
perror("listen");
exit(0);
}
printf("監(jiān)聽成功\n");
//等待連接，將連接的套接字信息保存
int clifd=accept(lisfd,(SA*)(&cliaddr),(socklen_t *)(&len));
if(clifd<0)
{
perror("accept");
exit(0);
}
printf("客戶端%d連接成功\n",clifd);
//讀寫
char readbuf[1024]={0};
char sendbuf[1024]={0};
while(1)
{
recv(clifd,readbuf,sizeof(readbuf),0);
printf("recv:%s\n",readbuf);
fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin);
send(clifd,sendbuf,sizeof(sendbuf),0);
}
//關閉套接字
close(clifd);
close(lisfd);
return 0;
}
客戶端：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
typedef struct sockaddr_in SIN;
typedef struct sockaddr SA;
int main(int argc,char *argv[])
{
SIN seraddr;
//創(chuàng)建監(jiān)聽套接字
int serfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(serfd<0)
{
perror("socket");
exit(0);
}
printf("創(chuàng)建套接字%d成功\n",serfd);
bzero(&seraddr,sizeof(seraddr));
seraddr.sin_family=AF_INET;
seraddr.sin_port=htons(8888);
seraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.1.6");
//請求連接
int ret=connect(serfd,(SA*)(&seraddr),sizeof(SIN));
if(ret==-1)
{
perror("connect");
exit(0);
}
printf("連接成功\n");
//讀寫
char senbuf[1024]={0};
char readbuf[1024]={0};
while(1)
{
fgets(senbuf,sizeof(senbuf),stdin);
send(serfd,senbuf,sizeof(senbuf),0);
recv(serfd,readbuf,sizeof(readbuf),0);
printf("recv:%s\n",readbuf);
}
//關閉套接字
close(serfd);
return 0;
}
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