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。,　　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 Datagram Protocol)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, int type,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, struct sockaddr *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 int sin_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,int backlog),　　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：,　　代码如下:,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　int main(int argc, char *argv[]),　　{,　　int sockfd,connfd;,　　struct sockaddr_in srvaddr;,　　struct sockaddr_in cliaddr;,　　int len,port;,　　char hello[]="Hi,welcome to linux-code!n";,　　if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){,　　fprintf(stderr,"Socket error:%sna",strerror(errno));,　　exit(1);,　　},　　/* 服务器端填充 sockaddr结构 */,　　bzero(&srvaddr,sizeof(struct sockaddr_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,(struct sockaddr *)(&srvaddr),sizeof(struct sockaddr))==-1){,　　fprintf(stderr,"Bind error:%sna",strerror(errno));,　　exit(1);,　　},　　/* 监听sockfd描述符 */,　　if(listen(sockfd,5)==-1){,　　fprintf(stderr,"Listen error:%sna",strerror(errno));,　　exit(1);,　　},　　len=sizeof(struct sockaddr_in);,　　while(1){ /* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接 */,　　if((connfd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)(&cliaddr),&len))==-1){,　　fprintf(stderr,"Accept error:%sna",strerror(errno));,　　exit(1);,　　},　　fprintf(stderr,"Server get connection from %sn",inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));,　　if(write(connfd,hello,strlen(hello))==-1){,　　fprintf(stderr,"Write Error:%sn",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：,　　代码如下:,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　#include,　　int main(int argc, char *argv[]) {,　　int sockfd; char buf[1024];,　　struct sockaddr_in srvaddr;,　　struct hostent *phost; int nbytes;,　　if(argc!=3){,　　fprintf(stderr,"Usage:%s an",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,"socket Error:%san",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_pton Error:%san",strerror(errno));,　　exit(1);,　　},　　/* 客户程序发起连接请求 */,　　if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&srvaddr),sizeof(struct sockaddr))==-1){,　　fprintf(stderr,"connect Error:%san",strerror(errno));,　　exit(1);,　　},　　/* 连接成功了 */,　　if((nbytes=read(sockfd,buf,1024))==-1){,　　fprintf(stderr,"read Error:%sn",strerror(errno));,　　exit(1);,　　},　　buf[nbytes]=;,　　printf("received data:%sn",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 from 192.168.1.153,　　Server get connection from 127.0.0.1,　　Server get connection from 192.168.1.153,　　客户器端结果：,　　viidiot@ubuntu:~/code $ ./cli 192.168.1.153 1113,　　received data:Hi,welcome to linux-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。,　　有空我们再来看看：同步、异步，阻塞、非阻塞，select()/poll()/epoll(),