linux網絡編程socket介紹

 　　一.概念介紹

　　網絡程序分為服務端程序和客戶端程序。服務端即提供服務的一方，客戶端為請求服務的一方。但實際情況是有些程序的客戶端、服務器端角色不是這麼明顯，即互為客戶端和服務端。

　　我們編寫網絡程序時，一般是基於TCP協議或者UDP協議進行網絡通信的。

　　TCP：(Transfer Control Protocol)傳輸控制協議是一種面向連接的協議, 當我們的網絡程序使用這個協議的時候,網絡可以保證我們的客戶端和服務端之間的傳輸是可靠的。

　　UDP:(User Datagram Protocol)用戶數據報協議是一種非面向連接的協議, 這種協議並不能保證我們的網絡程序的連接是可靠的。

　　我們編寫的網絡程序具體采用哪一類協議，要視具體情況而定。比如，如果是大數據量的通信，而且對數據的完整性要求不是特別高，則可以采用UDP協議，以得到更快的傳輸速率。如果我們是要實現一些諸如文件傳輸、社交通訊之類的功能，就需要采用TCP協議通信，以保證傳輸的可靠性。

　　二.初等網絡函數介紹

　　nt socket(int domain, int type,int protocol)

　　domain:說明我們網絡程序所在的主機采用的通訊協族(AF_UNIX和AF_INET等).

　　AF_UNIX只能夠用於單一的Unix 系統進程間通信,

　　而AF_INET是針對Internet的,因而可以允許在遠程

　　主機之間通信(當我們 man socket時發現 domain可選項是 PF_*而不是AF_*,因為glibc是posix的實現所以用PF代替了AF,

　　不過我們都可以使用的).

　　type:我們網絡程序所采用的通訊協議(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM等)

　　SOCK_STREAM表明我們用的是TCP 協議,這樣會提供按順序的,可靠,雙向,面向連接的比特流.

　　SOCK_DGRAM 表明我們用的是UDP協議,這樣只會提供定長的,不可靠,無連接的通信.

　　protocol:由於我們指定了type,所以這個地方我們一般只要用0來代替就可以了 socket為網絡通訊做基本的准備.

　　成功時返回文件描述符,失敗時返回-1,看errno可知道出錯的詳細情況.

　　int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen)

　　sockfd:是由socket調用返回的文件描述符.

　　addrlen:是sockaddr結構的長度.

　　my_addr:是一個指向sockaddr的指針. 在中有 sockaddr的定義

　　struct sockaddr{

　　unisgned short as_family;

　　char sa_data[14];

　　};

　　不過由於系統的兼容性,我們一般不用這個頭文件,而使用另外一個結構(struct sockaddr_in) 來代替.在中有sockaddr_in的定義

　　struct sockaddr_in{

　　unsigned short sin_family;

　　unsigned short int sin_port;

　　struct in_addr sin_addr;

　　unsigned char sin_zero[8];

　　}

　　我們主要使用Internet所以

　　sin_family一般為AF_INET,

　　sin_addr設置為INADDR_ANY表示可以和任何的主機通信,

　　sin_port是我們要監聽的端口號.sin_zero[8]是用來填充的.

　　bind將本地的端口同socket返回的文件描述符捆綁在一起.成功是返回0,失敗的情況和socket一樣

　　int listen(int sockfd,int backlog)

　　sockfd:是bind後的文件描述符.

　　backlog:設置請求排隊的最大長度.當有多個客戶端程序和服務端相連時, 使用這個表示可以介紹的排隊長度.

　　listen函數將bind的文件描述符變為監聽套接字.返回的情況和bind一樣.

　　int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,int *addrlen)

　　sockfd:是listen後的文件描述符.

　　addr,addrlen是用來給客戶端的程序填寫的,服務器端只要傳遞指針就可以了. bind,listen和accept是服務器端用的函數,

　　accept調用時,服務器端的程序會一直阻塞到有一個 客戶程序發出了連接. accept成功時返回最後的服務器端的文件描述符,

　　這個時候服務器端可以向該描述符寫信息了. 失敗時返回-1

　　int connect(int sockfd, struct sockaddr * serv_addr,int addrlen)

　　sockfd:socket返回的文件描述符.

　　serv_addr:儲存了服務器端的連接信息.其中sin_add是服務端的地址

　　addrlen:serv_addr的長度

　　connect函數是客戶端用來同服務端連接的.成功時返回0,sockfd是同服務端通訊的文件描述符 失敗時返回-1.

　　更多函數請查看man …….

　　int getaddrinfo(const char *node, const char *service,

　　const struct addrinfo *hints,

　　struct addrinfo **res);

　　三.初等網絡函數使用實例

　　一個教科書式的服務器端程序流程為：

　　建立套接字socket()--->將套接字綁定到ip地址bind()----->建立監聽套接字listen()------>開始等待客戶端請求accpet()

　　詳細代碼如下：

　　代碼如下:

　　#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);

　　}

　　/* 服務器端填充 sockaddr結構 */

　　bzero(&srvaddr,sizeof(struct sockaddr_in));

　　srvaddr.sin_family=AF_INET;

　　srvaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);

　　srvaddr.sin_port=htons(1113);

　　/* 捆綁sockfd描述符 */

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

　　fprintf(stderr,"Bind error:%sna",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　/* 監聽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){ /* 服務器阻塞,直到客戶程序建立連接 */

　　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);

　　}

　　/* 這個通訊已經結束 */

　　close(connfd);

　　/* 循環下一個 */

　　}

　　close(sockfd);

　　exit(0);

　　}

　　一個教科書式的客戶端程序流程為：

　　建立套接字socket()--->與服務器建立連接connect()

　　詳細代碼如下：

　　代碼如下:

　　#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);

　　}

　　/* 客戶程序開始建立 sockfd描述符 */

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

　　fprintf(stderr,"socket Error:%san",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　/* 客戶程序填充服務端的資料 */

　　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);

　　}

　　/* 客戶程序發起連接請求 */

　　if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&srvaddr),sizeof(str