socket 服务器的开发步骤和代码实现
1.创建套接字
socket()函数
int socket(int domain, int type, int protocol);
domain:
指明所使用的协议族,通常为 AF_INET,表示互联网协议族(TCP/IP 协议族)
AF_INET IPv4因特网域.
AF_INET6 IPv6 因特网域
AF_UNIX Unix 域
AF_ROUTE 路由套接字
AF_KEY 密钥套接字
AF_UNSPEC 未指定
type参数指定 socket 的类型
SOCK_STREAM:
流式套接字提供可靠的、面向连接的通信流,它使用 TCP 协议,从而保证了数据传输的正确性和顺序性
SOCK_DGRAM:
数据报套接字定义了一种无连接的服,数据通过相互独立的报文进行传输,是无序的,并且不保证是可靠、无差错的。它使用教据报协议UDP
SOCK_RAW: 允许程序使用低层协议,原始套接字允许对底层协议如 IP 或 ICMP 进行直接访问,功能强大但使用较为不便,主要用于一些协议的开发
protocol:
通常赋值"0"
0选择type类型对应的默认协议
IPPROTO_TCP TCP 传输协议
IPPROTO_UDP UDP 传输协议
IPPROTO_SCTP SCTP 传输协议
IPPROTO_TIPC TIPC 传输协议
2.为套接字添加信息 (IP地址和端口号)
bind()函数: IP号端口号与相应描述字赋值函数
#include <sys/types.h> /* See NOTES */ #include <sys/socket.h> int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
功能
用于绑定 IP 地址和端口号到 socketfd
参数
sockfd
是一个 socket 描述符
addr
是一个指向包含有本机 IP 地址及端口号等信息的 sockaddr 类型的指指向要绑定给 sockfd 的协议地址结构,这个地址结构根据地址创建 socket 时的地址协议族的不同而不同
struct sockaddr{ unisgned short as_family; //协议族 char sa_data[14]; //IP+端口 };
同等替换
struct sockaddr_in { sa_family_t sin_family; //协议族 in_port_t sin_port; //端口号 struct in_addr sin_addr; //IP地址结构体 unsigned char sin_zero[8]; //没有实际意义只是为跟sockaddr结构在内存中对亮这样两者才能相互转换 };
地址转换API
int inetaton(const char* straddrstruct in_addr *addrp); 把字符串形式的“10.100.13.165”转为网络能识别的格式(用命令ifconfig查看自己的inet addr)
char* inetntoa(struct in_addr inaddr); 把网络格式的ip地址转为字符串形式
3.监听网络连接
listen()函数:监听设置函数
#include <sys/types.h> /* See NOTES */ #include <sys/socket.h> int listen(int sockfd, int backlog);
功能
设置处理的最大连接数,listen()并未开始接受连线,只是设置 sockect 的 listen 模式,listen 函数只用于服务器端,服务器进程不知道要与谁连接,因此,它不会主动此要求与某个进程连接,只是一直监听是否有其他客户进程与之连接,然后响应该连接清求,并对它做出处理,一个服务进程可以同时处理多个客户进程的连接。主要就两个功能:将一个未连接的套接字转换为一个被动套接字(监听),规定内核为相应套接字排队的最大连接数。
内核为任何一个给定监听套接字维护两个队列:
(1) 未完成连接队列,每个这样的 SYN 报文段对应其中一项:已由某个客户端发出并到达服务器,而服务正在等待完成相应的 TCP 三次握手过程。这些套接字处于SYN_REVD 状态
(2) 已完成连接队列,每个已完成 TCP 三次握手过程的客户端对应其中一项。这些套接字处于 ESTABLISHED 状态
参数
sockfd
sockfd 是 socket 系统调用返回的服务器端 socket 描述符
backlog
backlog 指定在请求队列中允许的最大请求数
4.监听到有客户端接入,接受一个连接
accept()函数
#include <sys/types.h> /* See NOTES */ #include <sys/socket.h> int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
功能
accept 函数由 TCP 服务器调用,用于从已完成连接队列队头回下一个已完成连接。如果已完成连接队列为空,那么进程被投入睡眠。
参数
sockfd
sockfd是 socket 系统调用返回的服务器端 socket 描述符
addr
用来返回已连接的对端(客户端)的协议地址
addrled
客户端地址长度
返回值
该函数的返回值是一个新的套接字描术符,返回值是表示已连接的套接字描述待,而第一个参教是服务跟监听套接字描术待。一个服务器通常仅仅创建一个监听套接字,它在该服务器的生命周期内一直存在。内核为每个由服务进程接受的客户连接创建一个已连接套接字(表示 TCP 三次握手已完成),当服务器完成对某个给定客户的服务时,相应的已连接套接字就会被关闭。
5.htons()函数介绍
函数原型是:uint16_t htons(uint16_t hostlong)
其中,hostlong是主机字节顺序表达的16位数,htons中的h–host主机地址,to–to,n–net网络,s–signed long无符号的短整型(32位的系统是2字节);
函数返回值是一个16位的网络字节顺序;
函数的作用是将一个16位数从主机字节顺序转换成网络字节顺序,简单的说就是把一个16位数高低位呼唤。
#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <stdlib.h> int main() { int s_fd; //1.socket s_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(s_fd == -1) { perror("socket"); exit(-1); } struct sockaddr_in s_addr; s_addr.sin_family = AF_INET; s_addr.sin_port = htons(8080); inet_aton("192.168.0.78",&s_addr.sin_addr); //2.bind bind(s_fd,(struct sockaddr *)&s_addr,sizeof(struct sockaddr_in)); //3.listen listen(s_fd,10); //4.accept int c_fd = accept(s_fd,NULL,NULL); printf("connect\n"); while(1); return 0; }
编译运行,输入telnet 192.168.0.78 8080 连接网络
编译结果: