简单介绍了套接字(Sockets)编程的基本概念
套接字(socket)作用
在任何通信中,都有一个发送者和一个接收者,发送者和接收者是通信的两端,也被称为通信
的终端(communication endpoint), sockets是通信终端(communication endpoint)的一种抽
象,sockets设计用于网络通信,网络协议有很多种,这里主要以TCP协议为例介绍
套接字描述符(socket descriptor)
我们可以通过一个文件描述符(file descriptor)访问文件,类似地,我们也是通过套接字描
述符(socket descriptor)来访问socket。不仅如此,在Unix中,socket descriptor
就是
通过file descriptor
实现的,对file descriptor
的读、写函数(read write)完全适用于
socket descriptor
。
不过相对于文件的读写,对socket的读写含义有小区别,读一个socket就是读取对方发送给
我们的数据,写一个socket就是向对方发送数据
创建套接字函数
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
- domain 表示通信的属性,包含通信地址格式,POSIX中定义的取值有:
AF_INET
(ipv4)
、AF_INET6
(ipv6)、AF_UNIX
(unix)、AF_UNSPEC
(未指定) - type表示通信的类型,对于TCP通信,该字段为
SOCKET_STREAM
- protocol表示使用的通信协议
绑定通信地址
通信时需要绑定一个地址,这样不同的通信之间使用各自的地址,互相干扰。绑定地址的时候
可以选择使用系统自动分配的地址,也可以手动绑定。
在常见的客户端和服务端通信模型中,客户端可以让使用系统自动分配的地址,服务端则需要
显示绑定一个地址,这样客户端才能知道和哪个地址建立连接。
手动绑定地址的函数是:
#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t len);
建立连接
建立连接的三步骤
- 服务端就绪,等待客户端的连接
#include <sys/socket.h>
int listen(int sockfd, int backlog);
- 客户端请求建立连接
#include <sys/socket.h>
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t len);
- 服务端接受连接
#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr *restrict addr, socklen_t *restrict len);
读写数据
可以适用和读写文件一样的函数,也可以使用socket专有的
例子
- 服务端
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
void error(const char *msg)
{
perror(msg);
exit(1);
}
int
main(int argc, char *argv[])
{
socklen_t clilen;
int n;
//创建一个服务端的socket
int serverfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (serverfd < 0)
error("ERROR opening socket");
//初始化服务端地址
struct sockaddr_in serv_addr;
bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
//端口号使用9002
serv_addr.sin_port = htons(9002);
//绑定服务端地址
if (bind(serverfd, (struct sockaddr *) &serv_addr,
sizeof(serv_addr)) < 0)
error("ERROR on binding");
//等待客户端连接
listen(serverfd, 5);
//客户端地址
struct sockaddr_in cli_addr;
clilen = sizeof(cli_addr);
//接受客户端连接
int clientfd = accept(serverfd, (struct sockaddr *) &cli_addr, &clilen);
if (clientfd < 0)
error("ERROR on accept");
char buffer[256] = {0};
//读取客户端发送的信息
n = read(clientfd, buffer, 255);
if (n < 0) error("ERROR reading from socket");
printf("Here is the message: %s\n",buffer);
close(serverfd);
close(clientfd);
return 0;
}
- 客户端
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
void error(const char *msg)
{
perror(msg);
exit(0);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("client is start....\n");
int n;
//创建客户端socket
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd < 0)
error("ERROR opening socket");
//初始化服务端地址
struct sockaddr_in serv_addr;
bzero((char *) &serv_addr, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
serv_addr.sin_port = htons(9002);
//请求建立连接
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr,sizeof(serv_addr)) < 0)
error("ERROR connecting");
printf("connect to server");
//发送数据
char buffer[256] = "hi~";
n = write(sockfd,buffer,strlen(buffer));
if (n < 0)
error("ERROR writing to socket");
close(sockfd);
return 0;
}