簡(jiǎn)析Linux網(wǎng)絡(luò)編程函數(shù)
網(wǎng)絡(luò)編程的一些基本函數(shù):也是實(shí)現(xiàn)tcp協(xié)議通訊的基本步驟,實(shí)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(duì)應(yīng)TCP
SOCKET_DGRAM:雙向不可靠數(shù)據(jù)報(bào),對(duì)應(yīng)UDP
SOCKET_RAW:提供傳輸層以下的協(xié)議,可以訪問(wèn)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口,例如接收和發(fā)送ICMP報(bào)文
protocol得值:
type為SOCKET_RAW時(shí)需要設(shè)置此值說(shuō)明協(xié)議類(lèi)型,其他類(lèi)型設(shè)置為0即可
函數(shù)的作用是創(chuàng)建一個(gè)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(gè)通用套接字結(jié)構(gòu)體指針,在做tcp協(xié)議編程時(shí)通常使用sockaddr_in結(jié)構(gòu)體
該結(jié)構(gòu)體內(nèi)容如下;
struct socketaddr_in { unsigned short int sin_family;//對(duì)應(yīng)地址族IP v4填A(yù)F_INTE uint16_t sin_port;//對(duì)應(yīng)端口號(hào) struct in_addr sin_addr;//對(duì)應(yīng)ip地址 unsigned char sin_zero[8]; }; struct in_addr { uint32_t s_addr; };
addrlen為該上述結(jié)構(gòu)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(gè)sockaddr_in類(lèi)型的結(jié)構(gòu)體,將服務(wù)器的信息保存到結(jié)構(gòu)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(shè)置端口號(hào)和IP時(shí)先將結(jié)構(gòu)體清空,如果是主函數(shù)傳參,那么對(duì)應(yīng)的端口號(hào)和ip都是字符串格式,需要用函數(shù)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)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(tīng);listen
函數(shù)原型:
int listen(int fd, int backlog);
參數(shù)列表:
fd為要監(jiān)聽(tīng)的套接字描述符;backlog為監(jiān)聽(tīng)隊(duì)列的大??;
(1) 執(zhí)行l(wèi)isten 之后套接字進(jìn)入被動(dòng)模式。
(2) 隊(duì)列滿了以后,將拒絕新的連接請(qǐng)求。客戶端將出現(xiàn)連接D 錯(cuò)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(duì)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(shuō)addr是用來(lái)保存連接的客戶端的地址信息的,同楊addlen時(shí)返回的addr的大?。?/p>
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(gè)新的sockaddr_in結(jié)構(gòu)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(gè)參數(shù)指定發(fā)送/接受端套接字描述符;
- 第二個(gè)參數(shù)指明一個(gè)存放應(yīng)用程序要發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū);
- 第三個(gè)參數(shù)指明實(shí)際要發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù);
- 第四個(gè)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(dāng)調(diào)用該函數(shù)時(shí),send先比較待發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度len和套接字s的發(fā)送緩沖的長(zhǎng)度, 如果len大于s的發(fā)送緩沖區(qū)的長(zhǎng)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(zhǎng)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(méi)有開(kāi)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(méi)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(shí)際copy的字節(jié)數(shù),如果send在copy數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)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(shí)網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)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(shí)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(guò)程中出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的話,那么下一個(gè)Socket函數(shù)就會(huì)返回SOCKET_ERROR。(每一個(gè)除send外的Socket函數(shù)在執(zhí)行的最開(kāi)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(shí)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)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(dāng)應(yīng)用程序調(diào)用recv函數(shù)時(shí),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(shí)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤,那么recv函數(shù)返回SOCKET_ERROR,如果s的發(fā)送緩沖中沒(méi)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(méi)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(dāng)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(zhǎng)度,所以在這種情況下要調(diào)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(lái)完成的),recv函數(shù)返回其實(shí)際copy的字節(jié)數(shù)。如果recv在copy時(shí)出錯(cuò),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(shí)網(wǎng)絡(luò)中斷了,那么它返回0。
tcp協(xié)議本身是可靠的,并不等于應(yīng)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(duì)端recv到多少的數(shù)據(jù).
在阻塞模式下, send函數(shù)的過(guò)程是將應(yīng)用程序請(qǐng)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(rèn)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(qǐng)求發(fā)送的大小要大,那么send函數(shù)立即返回,同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送數(shù)據(jù);否則,send向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送緩存中不能容納的那部分?jǐn)?shù)據(jù),并等待對(duì)端確認(rèn)后再返回(接收端只要將數(shù)據(jù)收到接收緩存中,就會(huì)確認(rèn),并不一定要等待應(yīng)用程序調(diào)用recv);
在非阻塞模式下,send函數(shù)的過(guò)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(shí)設(shè)置errno為EAGAIN.
6,關(guān)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(gè)文件,使用完之后要關(guān)閉;
7,基于tcp協(xié)議的C/S服務(wù)器模型
圖解tcp模型
8,實(shí)現(xiàn)代碼
服務(wù)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(tīng)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(kāi)始監(jiān)聽(tīng) ret=listen(lisfd,1024); if(ret<0) { perror("listen"); exit(0); } printf("監(jiān)聽(tīng)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(xiě) 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(guān)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(tīng)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(qǐng)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(xiě) 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(guān)閉套接字 close(serfd); return 0; }
到此這篇關(guān)于簡(jiǎn)析Linux網(wǎng)絡(luò)編程函數(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Linux網(wǎng)絡(luò)編程函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索本站以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持本站!
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