socket编程之常用api介绍与socket、select、poll、epoll高并发服务器模型代码实现(1)

简介: 前言  本文旨在学习socket网络编程这一块的内容,epoll是重中之重,后续文章写reactor模型是建立在epoll之上的。

前言

  本文旨在学习socket网络编程这一块的内容,epoll是重中之重,后续文章写reactor模型是建立在epoll之上的。


 本专栏知识点是通过零声教育的线上课学习,进行梳理总结写下文章,对c/c++linux课程感兴趣的读者,可以点击链接 C/C++后台高级服务器课程介绍 详细查看课程的服务。

socket编程

socket介绍

 传统的进程间通信借助内核提供的IPC机制进行, 但是只能限于本机通信, 若要跨机通信, 就必须使用网络通信( 本质上借助内核-内核提供了socket伪文件的机制实现通信----实际上是使用文件描述符), 这就需要用到内核提供给用户的socket API函数库。


 使用socket会建立一个socket pair,如下图, 一个文件描述符操作两个缓冲区。

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使用socket的API函数编写服务端和客户端程序的步骤

2f33470be4384d2a94c4a0d695d708c5.png


预备知识

网络字节序

网络字节序:大端和小端的概念


大端: 低位地址存放高位数据, 高位地址存放低位数据

小端: 低位地址存放低位数据, 高位地址存放高位数据

 大端和小端的使用使用场合:在网络中经常需要考虑大端和小端的是IP和端口。网络传输用的是大端,计算机用的是小端, 所以需要进行大小端的转换


 下面4个函数就是进行大小端转换的函数,函数名的h表示主机host, n表示网络network, s表示short, l表示long。

#include <arpa/inet.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

上述的几个函数, 如果本来不需要转换函数内部就不会做转换。

IP地址转换函数

  IP地址转换函数

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

p->表示点分十进制的字符串形式

to->到

n->表示network网络

函数说明: 将字符串形式的点分十进制IP转换为大端模式的网络IP(整形4字节数)

参数说明:


af: AF_INET

src: 字符串形式的点分十进制的IP地址

dst: 存放转换后的变量的地址

例如inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv.sin_addr.s_addr);

 手工也可以计算: 如192.168.232.145, 先将4个正数分别转换为16进制数,

  192—>0xC0   168—>0xA8    232—>0xE8    145—>0x91

 最后按照大端字节序存放: 0x91E8A8C0, 这个就是4字节的整形值。

 


const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);

1

函数说明: 网络IP转换为字符串形式的点分十进制的IP

参数说明:


af: AF_INET

src: 网络的整形的IP地址

dst: 转换后的IP地址,一般为字符串数组

size: dst的长度

返回值:


成功–返回执行dst的指针

失败–返回NULL, 并设置errno

 例如: IP地址为010aa8c0, 转换为点分十进制的格式:

 01---->1    0a---->10   a8---->168    c0---->192

 由于从网络中的IP地址是高端模式, 所以转换为点分十进制后应该为: 192.168.10.1


struct sockaddr

socket编程用到的重要的结构体:struct sockaddr

4c00dfa06d7848f19d19e46d42238f13.png


//struct sockaddr结构说明:
struct sockaddr {
     sa_family_t sa_family;
     char     sa_data[14];
}
//struct sockaddr_in结构:
struct sockaddr_in {
     sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */
     in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order */
     struct in_addr sin_addr;   /* internet address */
};
/* Internet address. */
struct in_addr {
      uint32_t  s_addr;     /* address in network byte order */
};   //网络字节序IP--大端模式

通过man 7 ip可以查看相关说明

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