Linux下简单的socket通信

    xiaoxiao2021-03-25  95

    本文将从以下几方面对Linux下的socket作以简单介绍:

    socket初识TCP套接字编程预备知识 TCP套接字编程模型图TCP套接字编程流程图简单的socket通信代码效果展示sockaddr数据结构说明代码中所用到的函数接口解析说明

    1.在介绍socket编程之前,先来了解一下什么是socket?

    socket: 在TCP/IP协议中,“IP地址+TCP或UDP端口号”唯 一标识 网络通讯中的 一个进程,所以“IP地址+端口号”就称为socket。 在TCP协议中,建立连接的两个进程各自有 一个socket来标识,那么这两个socket组成 的socket pair就唯一标识一个连接。 TCP/IP协议最早在BSD UNIX上实现,为TCP/IP协议设计的应用层编程接口称为socket  API。

    2.TCP套接字编程预备知识有以下两点需明白:

    TCP/IP协议规定, 网络数据流应采用大端字节序,即低地址--高字节

    TCP中的建立连接与释放连接的过程:

     http://blog.csdn.net/qq_29503203/article/details/60872697

    TCP状态转换图 

    3.TCP套接字编程模型图

    此模型不仅适合迭代服务器,也适合并发服务器,不管服务器是并发的还是迭代的,两者实现流程类似,只不过并发服务器接收客户请求(accept)后会fork子进程,由子进程处理客户端的请求,而迭代服务器则会一直处理客户端的请求直至请求结束,因此在这期间不会再响应其他客户端的请求。

    3.TCP套接字编程流程图:

    这里需要注意的是在accept失败后应当继续执行continue操作,服务器阻塞知道获取到客户端的连接。

    4.socket地址的数据类型及相关函数
 socket API是 一层抽象的网络编程接口,适用于各种底层网络协议,如IPv4、IPv6,以及后面要讲的UNIX Domain Socket。然 而各种网络协议的地址格式并不相同,如下图所 示:

    5.TCP服务器(server.c)

    #include<stdio.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include<stdlib.h> #include<netinet/in.h> #include<arpa/inet.h> int startup(int _port,const char* _ip) { int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket"); exit(1); } struct sockaddr_in local; local.sin_family=AF_INET; local.sin_port=htons(_port); local.sin_addr.s_addr=inet_addr(_ip); socklen_t len=sizeof(local); if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,len)<0) { perror("bind"); exit(2); } if(listen(sock,5)<0) { perror("listen"); exit(3); } return sock; } int main(int argc,char* argv[]) { if(argc!=3) { printf("Usage: [local_ip] [local_port]",argv[0]); return 3; } int listen_socket=startup(atoi(argv[2]),argv[1]); struct sockaddr_in remote; socklen_t len=sizeof(struct sockaddr_in); while(1) { int socket=accept(listen_socket,(struct sockaddr*)&remote,&len); if(socket<0) { perror("accept"); continue; } printf("client,ip:%s,port:%d\n",inet_ntoa(remote.sin_addr)\ ,ntohs(remote.sin_port)); char buf[1024]; while(1) { ssize_t _s=read(socket,buf,sizeof(buf)-1); if(_s>0) { buf[_s]=0; printf("client# %s\n",buf); } else { printf("client is quit!\n"); break; } } close(socket); } return 0; }

    TCP客户端(client.c)

    #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> static void usage(const char* proc) { printf("usage:%s [ip] [port]\n",proc); } int main(int argc,char* argv[]) { if(argc!=3) { usage(argv[0]); return 3; } int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(sock<0) { perror("socket"); exit(1); } struct sockaddr_in server; server.sin_family=AF_INET; server.sin_port=htons(atoi(argv[2])); server.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); if(connect(sock,(struct sockaddr*)&server,(socklen_t)sizeof(server))<0) { perror("connect"); exit(2); } char buf[1024]; while(1) { printf("send#"); fflush(stdout); ssize_t _s=read(0,buf,sizeof(buf)-1); buf[_s-1]=0; write(sock,buf,_s); } close(sock); return 0; }

    6.效果展示

    先是在本机的一个测试:

    7..针对以上代码对套接字相关函数作以介绍:

    1>socket

    (1)函数所在头文件,返回值及其功能的一个说明

    (2)函数中三个参数

    2> bind

    该程序对结构体的的一个初始化:

    3> listen

    listen函数调用成功返回0,失败返回-1

    作用我是截取的UNIX网络编程中的一部分:

    4> accept

    5.connect

    这只是实现了一个简单的TCP单进程通信,实际上不可能一台服务器对应一个客户端,所以后期将会对其进行改进!

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