關(guān)于linux網(wǎng)絡(luò)編程socket的詳細(xì)介紹

　　由于很多讀者都不清楚Linux網(wǎng)絡(luò)編程socket,那么這里就由學(xué)習(xí)啦小編為大家介紹一下Linux網(wǎng)絡(luò)編程socket吧：

　　一.概念介紹

　　網(wǎng)絡(luò)程序分為服務(wù)端程序和客戶端程序。服務(wù)端即提供服務(wù)的一方，客戶端為請(qǐng)求服務(wù)的一方。但實(shí)際情況是有些程序的客戶端、服務(wù)器端角色不是這么明顯，即互為客戶端和服務(wù)端。

　　我們編寫網(wǎng)絡(luò)程序時(shí)，一般是基于TCP協(xié)議或者UDP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的。

　　TCP：(Transfer Control Protocol)傳輸控制協(xié)議是一種面向連接的協(xié)議, 當(dāng)我們的網(wǎng)絡(luò)程序使用這個(gè)協(xié)議的時(shí)候,網(wǎng)絡(luò)可以保證我們的客戶端和服務(wù)端之間的傳輸是可靠的。

　　UDP:(User Datagram Protocol)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議是一種非面向連接的協(xié)議, 這種協(xié)議并不能保證我們的網(wǎng)絡(luò)程序的連接是可靠的。

　　我們編寫的網(wǎng)絡(luò)程序具體采用哪一類協(xié)議，要視具體情況而定。比如，如果是大數(shù)據(jù)量的通信，而且對(duì)數(shù)據(jù)的完整性要求不是特別高，則可以采用UDP協(xié)議，以得到更快的傳輸速率。如果我們是要實(shí)現(xiàn)一些諸如文件傳輸、社交通訊之類的功能，就需要采用TCP協(xié)議通信，以保證傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

　　二.初等網(wǎng)絡(luò)函數(shù)介紹

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

　　domain:說明我們網(wǎng)絡(luò)程序所在的主機(jī)采用的通訊協(xié)族(AF_UNIX和AF_INET等).AF_UNIX只能夠用于單一的Unix 系統(tǒng)進(jìn)程間通信,而AF_INET是針對(duì)Internet的,因而可以允許在遠(yuǎn)程主機(jī)之間通信(當(dāng)我們 man socket時(shí)發(fā)現(xiàn) domain可選項(xiàng)是 PF_*而不是AF_*,因?yàn)間libc是posix的實(shí)現(xiàn)所以用PF代替了AF,不過我們都可以使用的).

　　type:我們網(wǎng)絡(luò)程序所采用的通訊協(xié)議(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM等)

　　SOCK_STREAM表明我們用的是TCP 協(xié)議,這樣會(huì)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(xié)議,這樣只會(huì)提供定長的,不可靠,無連接的通信.

　　protocol:由于我們指定了type,所以這個(gè)地方我們一般只要用0來代替就可以了 socket為網(wǎng)絡(luò)通訊做基本的準(zhǔn)備.成功時(shí)返回文件描述符,失敗時(shí)返回-1,看errno可知道出錯(cuò)的詳細(xì)情況.

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

　　sockfd:是由socket調(diào)用返回的文件描述符.

　　addrlen:是sockaddr結(jié)構(gòu)的長度.

　　my_addr:是一個(gè)指向sockaddr的指針. 在中有 sockaddr的定義

　　struct sockaddr{

　　unisgned short as_family;

　　char sa_data[14];

　　};

　　不過由于系統(tǒng)的兼容性,我們一般不用這個(gè)頭文件,而使用另外一個(gè)結(jié)構(gòu)(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(shè)置為INADDR_ANY表示可以和任何的主機(jī)通信,sin_port是我們要監(jiān)聽的端口號(hào).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后的文件描述符.

　　backlog:設(shè)置請(qǐng)求排隊(duì)的最大長度.當(dāng)有多個(gè)客戶端程序和服務(wù)端相連時(shí), 使用這個(gè)表示可以介紹的排隊(duì)長度.

　　listen函數(shù)將bind的文件描述符變?yōu)楸O(jiān)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后的文件描述符.

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

　　accept調(diào)用時(shí),服務(wù)器端的程序會(huì)一直阻塞到有一個(gè) 客戶程序發(fā)出了連接. accept成功時(shí)返回最后的服務(wù)器端的文件描述符,這個(gè)時(shí)候服務(wù)器端可以向該描述符寫信息了. 失敗時(shí)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(chǔ)存了服務(wù)器端的連接信息.其中sin_add是服務(wù)端的地址

　　addrlen:serv_addr的長度

　　connect函數(shù)是客戶端用來同服務(wù)端連接的.成功時(shí)返回0,sockfd是同服務(wù)端通訊的文件描述符 失敗時(shí)返回-1.更多函數(shù)請(qǐng)查看man …….

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

　　const struct addrinfo *hints,

　　struct addrinfo **res);

　　三.初等網(wǎng)絡(luò)函數(shù)使用實(shí)例

　　一個(gè)教科書式的服務(wù)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(jiān)聽套接字listen()------>開始等待客戶端請(qǐng)求accpet()

　　詳細(xì)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:%s\n\a",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　/* 服務(wù)器端填充 sockaddr結(jié)構(gòu) */

　　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:%s\n\a",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　/* 監(jiān)聽sockfd描述符 */

　　if(listen(sockfd,5)==-1){

　　fprintf(stderr,"Listen error:%s\n\a",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　len=sizeof(struct sockaddr_in);

　　while(1){ /* 服務(wù)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:%s\n\a",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　fprintf(stderr,"Server get connection from %s\n",inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));

　　if(write(connfd,hello,strlen(hello))==-1){

　　fprintf(stderr,"Write Error:%s\n",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　/* 這個(gè)通訊已經(jīng)結(jié)束 */

　　close(connfd);

　　/* 循環(huán)下一個(gè) */

　　}

　　close(sockfd);

　　exit(0);

　　}

　　一個(gè)教科書式的客戶端程序流程為：

　　建立套接字socket()--->與服務(wù)器建立連接connect()

　　詳細(xì)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 \a\n",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:%s\a\n",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　/* 客戶程序填充服務(wù)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:%s\a\n",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　/* 客戶程序發(fā)起連接請(qǐng)求 */

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

　　fprintf(stderr,"connect Error:%s\a\n",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　/* 連接成功了 */

　　if((nbytes=read(sockfd,buf,1024))==-1){

　　fprintf(stderr,"read Error:%s\n",strerror(errno));

　　exit(1);

　　}

　　buf[nbytes]='

';

　　printf("received data:%s\n",buf);

　　/* 結(jié)束通訊 */

　　close(sockfd);

　　exit(0);

　　}

　　四.上述程序存在的問題

　　先運(yùn)行上述程序的服務(wù)端程序，再運(yùn)行客戶端程序，可以得到如下結(jié)果：

　　服務(wù)器端結(jié)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

　　客戶器端結(jié)果：

　　viidiot@ubuntu:~/code $ ./cli 192.168.1.153 1113

　　received data:Hi,welcome to linux-code!

　　如果當(dāng)學(xué)習(xí)啦小編我完成了一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)通信程序，該程序使用的io模型為同步(synchronous)阻塞(blocking)。服務(wù)器端調(diào)用accept()，write()等函數(shù)，如果沒有客戶端連接過來或者相應(yīng)的文件描述符沒有準(zhǔn)備好寫，程序就會(huì)在那里死死的等待，什么事情也不干。在實(shí)際應(yīng)用中，這類程序是很少出現(xiàn)的。實(shí)際中使用的都是異步io模型。