学习网络编程入手还是比较难的,看到后来发现还是没有想象中的那么难。如果你是新手,开始着手写代码,不写时不行的。看100遍也不如写一遍来的清楚。敲完之后带着问题去看书,这样会更有针对性。提高的速度是飞快的。
写这个博客之前,发现别人写的代码都是吧所有的代码以粘贴,并没有讲解每个函数的功能。我甚至不知道哪个函数是哪个头文件下的。造成我对函数很不理解。下面我会对每一个函数的功能,和它的头文件以及函数原型写出来,让大家参考。
clientc.c
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# include <stdio.h> # include <sys/socket.h> # include <sys/types.h> # include <stdlib.h> # include <netinet/ in .h> # include <errno.h> # include <string.h> # include <arpa/inet.h> # include <unistd.h> #define MAXLINE 1024 int main( int argc,char **argv) { char *servInetAddr = "127.0.0.1" ; int socketfd; struct sockaddr_in sockaddr; char recvline[MAXLINE], sendline[MAXLINE]; int n; ) { printf( "client <ipaddress>
" ); exit(); } socketfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,); memset(&sockaddr,,sizeof(sockaddr)); sockaddr.sin_family = AF_INET; sockaddr.sin_port = htons(); inet_pton(AF_INET,servInetAddr,&sockaddr.sin_addr) { printf( "connect error %s errno: %d
" ,strerror(errno),errno); exit(); } printf( "send message to server
" ); fgets(sendline,,stdin); )) < ) { printf( "send mes error: %s errno : %d" ,strerror(errno),errno); exit(); } close(socketfd); printf( "exit
" ); exit(); } |
执行:gcc client.c -o client 后启动 ./client 客户端程序 ,启动前先启动 ./server。
server.c
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# include <stdio.h> # include <sys/socket.h> # include <sys/types.h> # include <string.h> # include <netinet/ in .h> # include <stdlib.h> # include <errno.h> # include <unistd.h> # include <arpa/inet.h> #define MAXLINE 1024 int main( int argc,char **argv) { int listenfd,connfd; struct sockaddr_in sockaddr; char buff[MAXLINE]; int n; memset(&sockaddr,,sizeof(sockaddr)); sockaddr.sin_family = AF_INET; sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); sockaddr.sin_port = htons(); listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,); bind(listenfd,(struct sockaddr *) &sockaddr,sizeof(sockaddr)); listen(listenfd,); printf( "Please wait for the client information
" ); for (;;) { ) { printf( "accpet socket error: %s errno :%d
" ,strerror(errno),errno); continue ; } n = recv(connfd,buff,MAXLINE,); buff[n] = ' ' ; printf( "recv msg from client:%s" ,buff); close(connfd); } close(listenfd); } |
执行:gcc server.c -o server 后启动 ./server 服务端程序
1、代码展示:功能介绍
上面的这个简单的socket通信的代码要实现的功能:从客户端发送一条消息后,服务端接受这个消息,并在服务端显示。
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#include <sys/socket.h>
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int socket(int family, int type, int protocol); //指定期望的通信协议类型,返回的文件描述符和套接字描述符类似,我们成为套接字描述符,简称sockfd
family协议族:
family | 说明 |
AF_INET | IPv4协议 |
AF_INET6 | IPv6 |
AF_LOCAL | Unix域协议(15章) |
AF_ROUTE | 路由套接字(18章) |
AF_KEY | 密钥套接字(19章) |
type:套接字的类型:
type | 说明 |
SOCK_STREAM(常用) | 字节流套接字 |
SOCK_DGRAM | 数据报套接字 |
SOCK_SEQPACKET | 有序分组套接字 |
SOCK_RAW | 原始套接字 |
protocol:协议类型的常量或设置为0,以选择给定的family和type组合的系统默认值:
protocol | 说明 |
IPPROTO_TCP | TCP传输协议 |
IPPROTO_UDP | UDP传输协议 |
IPPROTO_SCTP | SCTP传输协议 |
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#include<arpa/inet.h>
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int inet_pton(int family,const char *strptr,void *addrptr);//成功返回1,格式不对返回0,出错返回-1//作用:p代表表达式 n代表数值 以后所写的所有代码中都有可能会需要这个函数,所以这个函数很重要//将char所指向的字符串,通过addrptr指针存放//他的反函数: inet_ntop()作用相反。可以百度查阅这个函数的功能。因为例子里我们没有涉及到,就不介绍了。以后用到的时候再说//需要注意的是:当他发生错误的时候,errno的值会被置为EAFNOSUPPORT 关于errno值我们一会儿介绍。
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#include <sys/socket.h>
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int connect(int sockfd,const struct sockaddr* servaddr,socklen_t addrlen);//用connect函数来建立与TCP服务器的连接
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#include<unistd.h>
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int close(int sockfd);//关闭socket,并终止TCP连接
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#include <sys/socket.h>
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int bind(int sockfd,const struct* myaddr,socklen_t addrlen);//把本地协议地址赋予一个套接字。也就是将32位的IPv4或128位ipv6与16位的TCP或者UDP组合。
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#include<sys/socket.h>
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int listen(int sockfd,int backlog)//成功返回0,失败返回-1 listen函数仅由TCP服务器调用//listen函数将会做两件事://1:我们在创建套接字的时候使用了socket函数,它创建的套接字是主动套接字,bind函数的功能就是通过这个将主动套接字,变成被动套接字,告诉内核应该接受指向这个套接字的请//求,CLOSED状态变成LISTEN状态//2:本函数的第二个参数规定了内核要为该套接字排队的最大连接个数。
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#include <sys/socket.h>
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int accept(int sockfd,struct sockaddr* cliaddr,socklen_t *addrlen);//成功返回描述符,失败返回-1//1、如果第二三个参数为空,代表了,我们对客户的身份不感兴趣,因此置为NULL;//2、第一个参数为socket创建的监听套接字,返回的是已连接套接字,两个套接字是有区别的,而且非常重要。区别:我们所创建的监听套接字一般服务器只创建一个,并且一直存在。而内核会为每一个服务器进程的客户连接建立一个连接套接字,当服务器完成对某个给定客户的服务时,连接套接字就会被关闭。
关于连接三次握手和TCP连接关闭时候的分组交换
三次握手:
为了更好的理解connect、bind、close三个函数,了解一下TCP连接的建立和终止是很有必要的。(请务必理解理解上面的所有的函数后,再看这节)。
1、服务器首先必须被打开,等待准备接受外来的连接。我们上面的例子用到了socket、bind、listen这3个函数。之后,我们称为服务端被被动打开了。
2、客户端是通过connect发起主动打开。
3、主动打开后,客户TCP发送了一个SYN(同步)分节,它告诉服务器客户将在连接中只发送的数据的初始序列号,SYN分节不携带数据。它发送的IP数据报,只有一个IP首部、一个TCP首部以及TCP选项。
4、服务器必须确认(ACK)客户的SYN,同时自己也发送一个SYN分节,它含有服务器将在同一连接中发送的数据的初始序列号。服务器在单个分节中发送SYN和对客户SYN的ACK确认(+1)。
5、客户必须确认服务器的SYN分节。
上面的过程称为TCP的三次握手。
注:SYN(synchronous)是TCP/IP建立连接时使用的握手信号。在客户机和服务器之间建立正常的TCP网络连接时,客户机首先发出一个SYN消息,服务器使用SYN+ACK应答表示接收到了这个消息,最后客户机再以ACK消息响应。这样在客户机和服务器之间才能建立起可靠的TCP连接,数据才可以在客户机和服务器之间传递
TCP连接终止
终止一个连接需要4个分节。
1、通过调用close,我们执行主动关闭,TCP发送一个FIN(finish,表示结束),表示数据发送完毕。
2、对端接收到FIN后,执行被动关闭。
3、一段时候后,接收到文件结束符的应用进程,将调用close关闭它的套接字。于是套接字也发送一个了FIN。
4、确认这个FIN ACK+1 下图很清楚的表达了。
5、我们也称它为TCP四次握手。
> 4、IPv4、IPv6套接字的地址结构
IPv4地址结构:
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struct in_addr {
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in_addr_t s_addr;
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};
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struct sockaddr_in {
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uint8_t sin_len; //无符号8位整型
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sa_family_t sin_famliy; /*AF_INET*/
-
in_port_t sin_port; 9 struct in_addr sin_addr; /*32位 IPv4 地址*/
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]; /*unuse*/
-
11 }; //头文件 #include <sys/types.h> //sa_family_t和socklen_t 头文件 #include <sys/socket.h> //in_addr_t in_port_t 头文件 #include <netinet/in.h>
IPv6地址结构:
-
struct in6_addr {
-
uint8_t s6_addr[];
-
};
-
-
#define SIN6_LEN
-
-
struct sockaddr_in6 {
-
uint8_t sin6_len;
-
sa_family_t sin6_famliy;
-
in_port_t sin6_port;
-
-
uint32_t sin6_flowinfo;
-
struct in6_addr sin6_addr;
-
-
uint32_t sin6_scope_id;
-
};
> 5、一些好的学习网站总结
1、关于51CTO上的这个视频http://edu.51cto.com/course/course_id-903.html,我买了,但是讲的非常烂,建议大家不要购买。教课的老师也就是照着书念,还不如自己。浪费钱。
2、http://www.cnblogs.com/skynet/archive/2010/12/12/1903949.html
http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7445768/
http://www.oschina.net/code/snippet_97047_675
这几篇博客不错,能带你入门。
> 6、代码下载
Github: https://github.com/micwu/Demo
> 7、总结
学习之路是很蛮长的。想要学好,非常难,需要长期的积累。我也正在学习中。经过了很多的挫折,但是有理想,就一定能成功。希望大家想走Linux下服务器编程的同志们,一起加油吧。
> 8、echo实现