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学习Linux网络编程基本函数

时间：2022-01-08 13:51:19 | 栏目：Shell | 点击：次

1，创建套接字socket

函数原型：

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);

参数列表：

domain参数有以下这些值

AF_INET：IPv4协议
AF_INET6：IPv6协议
AF_LOCAL：Unix域协议
AF_ROUTE：路由套接口
AF_KEY：密钥套接口

type的值：

SOCKET_STREAM：双向可靠数据流，对应TCPSOCKET_DGRAM：双向不可靠数据报，对应UDPSOCKET_RAW：提供传输层以下的协议，可以访问内部网络接口，例如接收和发送ICMP报文

protocol得值：

type为SOCKET_RAW时需要设置此值说明协议类型，其他类型设置为0即可

函数的作用是创建一个指定格式的套接字并返回其描述符，成功返回描述符，失败返回-1；

2，绑定套接字bind

函数原型：

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);

参数列表：

sockfd为之前创建的套接字描述符

my_addr是一个通用套接字结构体指针，在做tcp协议编程时通常使用sockaddr_in结构体

该结构体内容如下;

struct socketaddr_in
{
   unsigned short int sin_family;//对应地址族IP v4填AF_INTE
   uint16_t sin_port;//对应端口号
   struct in_addr sin_addr;//对应ip地址
   unsigned char sin_zero[8];
};
struct in_addr
{
   uint32_t s_addr;
};

addrlen为该上述结构体的大小，可以用sizeof求得；

在使用bind函数前需要先创建一个sockaddr_in类型的结构体，将服务器的信息保存到结构体中，

然后将创建的套接字与之绑定；成功返回0，失败返回-1；

在设置端口号和IP时先将结构体清空，如果是主函数传参，那么对应的端口号和ip都是字符串格式，

需要用函数转换，转换格式如下：

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，创建监听；listen

函数原型：

int listen(int fd, int backlog);

参数列表：

fd为要监听的套接字描述符；backlog为监听队列的大小；

(1) 执行listen 之后套接字进入被动模式。

(2) 队列满了以后，将拒绝新的连接请求。客户端将出现连接D 错误WSAECONNREFUSED。

(3) 在正在listen的套接字上执行listen不起作用。

4，等待连接accept

函数原型：

#include <sys/socket.h>
 int accept(int s, struct sockaddr * addr, int * addrlen);

对比bind函数可以发现两者的参数几乎一样，但是accept中的addr不被const修饰，

也就是说addr是用来保存连接的客户端的地址信息的，同杨addlen时返回的addr的大小；

所以accept函数的作用就是返回已连接的客户端的文件描述符，

并将客户端的地址信息保存在一个新的sockaddr_in结构体中;链接失败返回-1；

5， 收发消息send和recv

函数原型：

  int send( SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags );
  int recv( SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags);

该函数的参数：

send的流程：

这里只描述同步Socket的send函数的执行流程。

当调用该函数时，send先比较待发送数据的长度len和套接字s的发送缓冲的长度，

要注意send函数把buf中的数据成功copy到s的发送缓冲的剩余空间里后它就返回了，但是此时这些数据并不一定马上被传到连接的另一端。

recv的流程：

这里只描述同步Socket的recv函数的执行流程。

当应用程序调用recv函数时，recv先等待s的发送缓冲中的数据被协议传送完毕，

（注意协议接收到的数据可能大于buf的长度，所以在这种情况下要调用几次recv函数才能把s的接收缓冲中的数据copy完。

recv函数仅仅是copy数据，真正的接收数据是协议来完成的），recv函数返回其实际copy的字节数。

但由于发送缓存的存在,表现为:如果发送缓存大小比请求发送的大小要大,那么send函数立即返回,同时向网络中发送数据;

否则,send向网络发送缓存中不能容纳的那部分数据,并等待对端确认后再返回(接收端只要将数据收到接收缓存中,

就会确认,并不一定要等待应用程序调用recv);

5，关闭套接字描述符close

函数：

close(sockfd);

和文件操作一样，套接字也是一个文件，使用完之后要关闭；

6，基于tcp协议的C/S服务器模型

Linux学习笔记-网络编程（二）

图解tcp模型

7，实现代码

服务端：

#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);
    //创建监听套接字
    int lisfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(lisfd<0)
    {
        perror("socket");
        exit(0);
    }
    printf("创建套接字%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");
    //绑定套接子
    int ret=bind(lisfd,(SA*)(&seraddr),len);
    if(ret<0)
    {
        perror("bind");
        exit(0);
    }
    printf("绑定成功\n");
    //开始监听
    ret=listen(lisfd,1024);
    if(ret<0)
    {
        perror("listen");
        exit(0);
    }
    printf("监听成功\n");
    //等待连接，将连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("客户端%d连接成功\n",clifd);
    //读写
    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);
    }
    //关闭套接字
    close(clifd);
    close(lisfd);
    return 0;
}

客户端：

#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;
    //创建监听套接字
    int serfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(serfd<0)
    {
        perror("socket");
        exit(0);
    }
    printf("创建套接字%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");
    //请求连接
    int ret=connect(serfd,(SA*)(&seraddr),sizeof(SIN));
    if(ret==-1)
    {
        perror("connect");
        exit(0);
    }
    printf("连接成功\n");
    //读写
    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);
    }
    //关闭套接字
    close(serfd);
    return 0;
}

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