网络编程主要函数介绍
1. socket 函数
int socket(int domain, int type,int protocol);
此函数用于创建一个套接字
- domain 是网络程序所在的主机采用的通讯协族(AF_UNIX 和 AF_INET 等)。
AF_UNIX 只能够用于单一的 Unix 系统进程间通信，而 AF_INET 是针 对 Internet 的，因而可以允许远程通信使用。
type 是网络程序所采用的通讯协议(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM 等)。
- SOCK_STREAM 表明用的是 TCP 协议，这样会提供按顺序的，可靠，双向，面向连接的比特流。
- SOCK_DGRAM 表明用的是 UDP 协议，这样只会提不可靠，无连接的通信。
关于 protocol，由于指定了 type，所以这个地方一般只要用 0 来代替就可以了。
此函数执行成功时返回文件描述符，失败时返回-1,看 errno 可知道出错的详细情况
2. bind 函数
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
从函数用于将地址绑定到一个套接字。
sockfd 是由 socket 函数调用返回的文件描述符。
my_addr 是一个指向 sockaddr 的指针。
addrlen 是 sockaddr 结构的长度。
sockaddr 的定义：
struct sockaddr{ unisgned short as_family; char sa_data[14]; };
不 过 由 于 系 统 的 兼 容 性 , 我 们 一 般 使 用 另 外 一 个 结 构 (struct sockaddr_in) 来代替。 sockaddr_in 的定义：
struct sockaddr_in{ unsigned short sin_family; unsigned short sin_port; struct in_addr sin_addr; // // 结构体套结构体 sin_addr.s_addr unsigned char sin_zero[8]; }
如果使用 Internet 所以 sin_family 一般为 AF_INET。
sin_addr 设置为 INADDR_ANY 表示可以和任何的主机通信。
sin_port 是要监听的端口号。
bind 将本地的端口同 socket 返回的文件描述符捆绑在一起.
成功则返回 0, 失败则情况和 socket 一样。
3. listen 函数
int listen(int sockfd,int backlog);
此函数宣告服务器可以接受连接请求。
sockfd 是 bind 后的文件描述符。
backlog 设置请求排队的最大长度。当有多个客户端程序和服务端相连时， 使用这个表示可以介绍的排队长度。
listen 函数将 bind 的文件描述符变为监听套接字，返回的情况和 bind 一 样。
4. accept 函数
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,int *addrlen);
服务器使用此函数获得连接请求，并且建立连接。
addr，addrlen 是用来给客户端的程序填写的,服务器端只要传递指针就可以了， bind,listen 和 accept 是服务器端用的函数。
accept 调用时，服务器端的程序会一直阻塞到有一个客户程序发出了连接。
accept 成功时返回最后的服务器端的文件描述符，这个时候服务器端可以向该描述符写信息了，失败时返回-1 。
5. connect 函数
int connect(int sockfd, struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);
可以用 connect 建立一个连接，在 connect 中所指定的地址是想与之通信的服务器的地址。
sockfd 是 socket 函数返回的文件描述符。
serv_addr 储存了服务器端的连接信息，其中 sin_add 是服务端的地址。
addrlen 是 serv_addr 的长度
connect 函数是客户端用来同服务端连接的.成功时返回 0，sockfd 是同服 务端通讯的文件描述符，失败时返回-1。
6. send 函数
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
sockfd 指定发送端套接字描述符；
buf 指明一个存放应用程序要发送数据的缓冲区；
len 指明实际要发送的数据的字节数；
flags 一般置 0。
客户或者服务器应用程序都用 send 函数来向 TCP 连接的另一端发送数据
7. recv 函数
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
sockfd 指定接收端套接字描述符；
buf 指明一个缓冲区，该缓冲区用来存放 recv 函数接收到的数据；
len 指明 buf 的长度；
flags 一般置 0。
客户或者服务器应用程序都用 recv 函数从 TCP 连接的另一端接收数据。
8. recvfrom 函数
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
recvfrom 通常用于无连接套接字，因为此函数可以获得发送者的地址。
src_addr 是一个 struct sockaddr 类型的变量，该变量保存源机的 IP 地址及端口号。
addrlen 常置为 sizeof （struct sockaddr）。
9. sendto 函数
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
sendto 和 send 相似，区别在于 sendto 允许在无连接的套接字上指定一个目标地址。
dest_addr 表示目地机的 IP 地址和端口号信息，
addrlen 常常被赋值为 sizeof （struct sockaddr）
sendto 函数也返回实际发送的数据字节长度或在出现发送错误时返回-1。
TCP 和 UDP 原理上的区别
TCP 向它的应用程序提供了面向连接的服务。这种服务有 2 个特点：可靠传输、流量控制（即发送方/接收方速率匹配）。它包括了应用层报文划分为短报文， 并提供拥塞控制机制。
UDP 协议向它的应用程序提供无连接服务。它没有可靠性，没有流量控制， 也没有拥塞控制。
TCP 编程
服务端运用到的函数：
- 1. socket
- 2. bind
- 3. listen
- 4. accept
- 5. recv
服务端代码：
#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <signal.h> /* socket * bind * listen * accept * send/recv */ #define SERVER_PORT 8888 #define BACKLOG 10 int main(int argc, char **argv) { int iSocketServer; int iSocketClient; struct sockaddr_in tSocketServerAddr; struct sockaddr_in tSocketClientAddr; int iRet; int iAddrLen; int iRecvLen; unsigned char ucRecvBuf[1000]; int iClientNum = -1; signal(SIGCHLD,SIG_IGN); // 信号量,避免出现僵尸进程 // 创建服务端套接字 iSocketServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (-1 == iSocketServer) { printf("socket error!\n"); return -1; } // 设置服务器地址信息 tSocketServerAddr.sin_family = AF_INET; tSocketServerAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); /* host to net, short */ tSocketServerAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; memset(tSocketServerAddr.sin_zero, 0, 8); // 绑定套接字到指定地址和端口 iRet = bind(iSocketServer, (const struct sockaddr *)&tSocketServerAddr, sizeof(struct sockaddr)); if (-1 == iRet) { printf("bind error!\n"); return -1; } // 监听连接请求 iRet = listen(iSocketServer, BACKLOG); if (-1 == iRet) { printf("listen error!\n"); return -1; } while (1) { iAddrLen = sizeof(struct sockaddr); iSocketClient = accept(iSocketServer, (struct sockaddr *)&tSocketClientAddr, &iAddrLen); // 接受客户端连接 if (-1 != iSocketClient) { iClientNum++; printf("Get connect from client %d : %s\n", iClientNum, inet_ntoa(tSocketClientAddr.sin_addr)); if (!fork()) { /* 子进程的源码 */ while (1) { /* 接收客户端发来的数据并显示出来 */ iRecvLen = recv(iSocketClient, ucRecvBuf, 999, 0); if (iRecvLen <= 0) { close(iSocketClient); return -1; } else { ucRecvBuf[iRecvLen] = '\0'; printf("Get Msg From Client %d: %s\n", iClientNum, ucRecvBuf); } } } } } close(iSocketServer); return 0; }
客户端运用到的函数：
- 1. socket
- 2. connect
- 3. send
客户端代码：
#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> /* socket * connect * send/recv */ #define SERVER_PORT 8888 int main(int argc, char **argv) { int iSocketClient; struct sockaddr_in tSocketServerAddr; int iRet; unsigned char ucSendBuf[1000]; int iSendLen; if (argc != 2) { printf("Usage:\n"); printf("%s <server_ip>\n", argv[0]); return -1; } // 创建客户端套接字 iSocketClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 设置服务器地址信息 tSocketServerAddr.sin_family = AF_INET; tSocketServerAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); // host to net 端口号 if (0 == inet_aton(argv[1], &tSocketServerAddr.sin_addr)) // ASCLL to net 把argv[1]存到地址中去 { printf("invalid server_ip\n"); return -1; } memset(tSocketServerAddr.sin_zero, 0, 8); // 清0 iRet = connect(iSocketClient, (const struct sockaddr *)&tSocketServerAddr, sizeof(struct sockaddr)); if (-1 == iRet) { printf("connect error!\n"); return -1; } while (1) { if (fgets(ucSendBuf, 999, stdin)) // 从输入流stdin即输入缓冲区中读取999个字符到sendbuf中 { iSendLen = send(iSocketClient, ucSendBuf, strlen(ucSendBuf), 0); if (iSendLen <= 0) { close(iSocketClient); return -1; } } } return 0; }
编译执行结果：
UDP 编程
服务端运用到的函数：
- 1. socket
- 2. bind
- 3. sendto/recvfrom
服务端代码：
#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> #include <signal.h> /* socket * bind * sendto/recvfrom */ #define SERVER_PORT 8888 int main(int argc, char **argv) { int iSocketServer; int iSocketClient; struct sockaddr_in tSocketServerAddr; struct sockaddr_in tSocketClientAddr; int iRet; int iAddrLen; int iRecvLen; unsigned char ucRecvBuf[1000]; int iClientNum = -1; iSocketServer = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if (-1 == iSocketServer) { printf("socket error!\n"); return -1; } tSocketServerAddr.sin_family = AF_INET; tSocketServerAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); /* host to net, short */ tSocketServerAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; memset(tSocketServerAddr.sin_zero, 0, 8); iRet = bind(iSocketServer, (const struct sockaddr *)&tSocketServerAddr, sizeof(struct sockaddr)); if (-1 == iRet) { printf("bind error!\n"); return -1; } while (1) { iAddrLen = sizeof(struct sockaddr); iRecvLen = recvfrom(iSocketServer, ucRecvBuf, 999, 0, (struct sockaddr *)&tSocketClientAddr, &iAddrLen); if (iRecvLen > 0) { ucRecvBuf[iRecvLen] = '\0'; printf("Get Msg From %s : %s\n", inet_ntoa(tSocketClientAddr.sin_addr), ucRecvBuf); } } close(iSocketServer); return 0; }
客户端运用到的函数：
- 1. socket
- 2. connect
- 3. send
客户端代码：
#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <unistd.h> #include <stdio.h> /* socket * connect * send/recv */ #define SERVER_PORT 8888 int main(int argc, char **argv) { int iSocketClient; struct sockaddr_in tSocketServerAddr; int iRet; unsigned char ucSendBuf[1000]; int iSendLen; int iAddrLen; if (argc != 2) { printf("Usage:\n"); printf("%s <server_ip>\n", argv[0]); return -1; } iSocketClient = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); tSocketServerAddr.sin_family = AF_INET; tSocketServerAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); /* host to net, short */ if (0 == inet_aton(argv[1], &tSocketServerAddr.sin_addr)) { printf("invalid server_ip\n"); return -1; } memset(tSocketServerAddr.sin_zero, 0, 8); #endif while (1) { if (fgets(ucSendBuf, 999, stdin)) { iAddrLen = sizeof(struct sockaddr); iSendLen = sendto(iSocketClient, ucSendBuf, strlen(ucSendBuf), 0,(const struct sockaddr *)&tSocketServerAddr, iAddrLen); if (iSendLen <= 0) { close(iSocketClient); return -1; } } } return 0; }
