套接字编程基础

为君一笑 提交于 2019-12-23 03:40:30

 

套接字是通信断点的抽象,网络编程中,套接字对于大多数通信细节做了隐藏,使程序员操作起来比较简单。

1、建立和销毁套接字描述符

Linux环境中使用socket函数创建一个套接字,函数原型如下:

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

头文件:  #include<sys/types.h>、#include<sys/socket.h> 

参数说明:

第一个参数domain是通信域,“AF_INET”表示IPv4,“AF_INET6”表示IPv6。

第二个参数是套接口的类型,SOCK_STREAM表示是TCP协议,SOCK_DGRAM表示是UDP协议,SOCK_RAW表示是绕过协议,SOCK_SEQPACKET表示STCP协议。

第三个参数通常设置为0。

返回值:系统调用socket()只返回一个套接口描述符,如果出错,则返回-1。

2、地址绑定

只有绑定了地址的套接字才能用于网络通信,因此需要将套接字与一个地址绑定,Linux环境下使用bind()函数将一个套接字绑定到一个地址上,函数如下:

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

头文件:#include<sys/types.h>、#include<sys/socket.h>

参数说明:

第一个参数sockfd是由socket()调用返回的套接口文件描述符。

第二个参数my_addr是指向数据结构sockaddr的指针。数据结构sockaddr中包括了关于你的地址、端口和IP地址的信息。

第三个参数addrlen可以设置成sizeof(structsockaddr)。

返回值:如果绑定成功函数返回0,失败返回-1。

3、建立一个连接

套接字与地址绑定之后,就可以建立一个连接,在Linux环境下使用connect函数主动建立一个连接,函数原型如下:

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

头文件:#include<sys/types.h>、#include<sys/socket.h>

参数说明:

第一个参数还是套接口文件描述符,它是由系统调用socket()返回的。

第二个参数是serv_addr是指向数据结构sockaddr的指针,其中包括目的端口和IP地址。

第三个参数可以使用sizeof(structsockaddr)而获得。

返回值:如果建立连接成功函数返回0,失败返回-1。

客户端主动建立连接,服务器端接受连接。服务器端接受连接分为两步,第一步,创立一个套接字监听连接请求,第二步,创立一个新的套接字接受并且处理请求。Linux环境中使用listen函数监听连接请求,函数如下:

intl isten(int sockfd,int backlog);

头文件:#include<sys/socket.h>

参数说明:

第一个参数是用来进行连接请求监听的套接字描述符。

第二个参数表示最多可以排队等待连接的请求数量。

返回值:成功返回0,失败返回-1。

调用listen函数之后,该套接字就可以开始监听请求了,接受连接请求使用accept函数,函数如下:

intaccept(intsockfd,void*addr,int*addrlen);

头文件:#include<sys/socket.h>

参数说明:

第一个参数是正在监听端口的套接口文件描述符。

第二个参数是一个地址结构,改地址往往是客户端的地址,一般设置为NULL。

第三个参数表示取得的客户端地址的大小,这个值要小于用户提供的缓冲区大小。如果忽略改地址,设置为NULL.

返回值:成功返回0,失败返回-1。

 

应用实例:

服务器端程序

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <ctype.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAX_LINE 100
 
/*处理函数,用于将大写字符转换成小写字符。参数为需要转换的字符串*/
void my_fun(char *p)
{
       if(p == NULL)
              return ;
       for(; *p != '\0'; p++)
              if(*p >= 'A' && *p <= 'Z')
                     *p = *p - 'A' + 'a';
}
 
int main(void)
{
       struct sockaddr_in sin;
       struct sockaddr_in cin;
       int l_fd;
       int c_fd;
       socklen_t len;
       char buf[MAX_LINE];                         ///存储传送内容的缓存
       char addr_p[INET_ADDRSTRLEN];      ///存储客户端地址的缓冲区
       int port = 8000;                          ///端口号,使用8000
       int n;                                                 ///读写字节数
       bzero(&sin, sizeof(sin));        ///清空地址空间
       sin.sin_family = AF_INET;            ///使用IPv4通信域
       sin.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;///服务器可以接受任意地址
       sin.sin_port = htons(port);           ///端口号转换为网络字节序
       /*创立套接字,使用TCP协议*/
       l_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
       /*将地址和套接字绑定*/
       bind(l_fd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin));
       /*开始监听链接请求*/
       listen(l_fd, 10);
       printf("waiting ...\n");
       /*服务器程序多半是死讯环
        * 接受链接请求,函数中返回后就可以开始通信了
        * */
       while(1)
       {
              c_fd = accept(l_fd, (struct sockaddr*)&cin, &len);
              n = read(c_fd, buf, MAX_LINE);
              inet_ntop(AF_INET, &cin.sin_addr, addr_p, sizeof(addr_p));
              printf("client IP is %s, port is %d\n", addr_p, ntohs(cin.sin_port));
              printf("content is : %s\n", buf);
              my_fun(buf);
              write(c_fd, buf, n);
              close(c_fd);
       }
       return 0;
}

 

客户端程序:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <strings.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAX_LINE 100
 
int main(int argc, char *argv[])
{
       struct sockaddr_in sin;
       char buf[MAX_LINE];
       int sfd;
       int port = 8000;
       char *str = "test sting";
       if(argc > 1)
       {
              str = argv[1];
       }
       bzero(&sin, sizeof(sin));
       sin.sin_family = AF_INET;   ///使用IPv4地址族
      
       /*和本机通信,同一台主机担任服务器和客户端的角色*/
       inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &sin.sin_addr);
       sin.sin_port = htons(port);
       sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
       connect(sfd, (const struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin));
       write(sfd, str, strlen(str) + 1);
       read(sfd, buf, MAX_LINE);
       printf("receive from serev : %s\n", buf);
       close(sfd);
       return 0;
}

 

易学教程内所有资源均来自网络或用户发布的内容,如有违反法律规定的内容欢迎反馈
该文章没有解决你所遇到的问题?点击提问,说说你的问题,让更多的人一起探讨吧!