Socket编程实践(3) --Socket API

简介: socket函数#include #include int socket(int domain, int type, int protocol);创建一个套接字用于通信参数: ...

socket函数

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);

创建一个套接字用于通信

参数:

   domain:指定通信协议族(protocol family),常用取值AF_INET(IPv4)

   type:指定socket类型, 流式套接字SOCK_STREAM,数据报套接字SOCK_DGRAM,原始套接字SOCK_RAW

   protocol:协议类型,常用取值0, 使用默认协议

返回值:

   成功: 返回非负整数,套接字;

   失败: 返回-1


bind函数

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

绑定一个本地地址到套接字

参数:

   sockfd:socket函数返回的套接字

   addr:要绑定的地址

//sockaddr_in结构, bind时需要强制转换成为struct sockaddr*类型
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 */
};
/**示例:INADDR_ANY的使用, 绑定本机任意地址**/
int main()
{
    int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (listenfd == -1)
        err_exit("socket error");

    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(8001);
    //绑定本机的任意一个IP地址, 作用同下面两行语句
    addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    //inet_aton("127.0.0.1", &addr.sin_addr);
    //addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    if (bind(listenfd, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == -1)
        err_exit("bind error");
    else
        cout << "bind success" << endl;
}

listen函数

int listen(int sockfd, int backlog);

   listen函数应该用在调用socketbind函数之后, 并且用在调用accept之前用于将一个套接字从一个主动套接字转变成为被动套接字。

backlog说明:

对于给定的监听套接口,内核要维护两个队列:

   1、已由客户发出并到达服务器,服务器正在等待完成相应的TCP三路握手过程(SYN_RCVD状态)

   2、已完成连接的队列(ESTABLISHED状态)

但是两个队列长度之和不能超过backlog


backlog推荐使用SOMAXCONN(3.13.0-44-generic中该值为128), 使用等待队列的最大值;

 

Man-Page中的listen说明:

   listen() marks the socket referred to by sockfd as a passive socket, that is, as a socket that 

will be used to accept incoming connection requests using accept(2).

   The sockfd argument is a file descriptor that refers to a socket of type  SOCK_STREAM  or 

SOCK_SEQPACKET.

   The backlog argument defines the maximum length to which the queue of pending connections for 

sockfd may grow.  If a connection request arrives when the queue is full, the  client may  receive

an  error with an indication of ECONNREFUSED or, if the underlying protocol supports retransmission, 

the request may be ignored so that a later reattempt at  connection succeeds.

  If the backlog argument is greater than the value in  /proc/sys/net/core/somaxconn(Ubuntu 14.04 该值为128),  then it  is  silently truncated to that value; the default value in this file is 128.  In kernels

before 2.4.25, this limit was a hard coded value, SOMAXCONN, with the value 128.

 

accept函数

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

已完成连接队列返回第一个连接(the first connection request on the queue of  pending  connections  for the listening 

socket, sockfd, creates a new connected socket, and returns a new file descriptor referring to that socket. 

The newly created socket  is  not  in  the listening state),如果已完成连接队列为空,则阻塞。The original 

socket sockfd is unaffected by this call.

 

参数:

   sockfd:服务器套接字

   addr:将返回对等方的套接字地址, 不关心的话, 可以设置为NULL

   addrlen:返回对等方的套接字地址长度, 不关心的话可以设置成为NULL, 否则一定要初始化

返回值:

   On  success, these system calls return a non-negative integer that is a descriptor for the accepted 

socket.  On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.

 

connect函数

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

建立一个连接至addr所指定的套接字

参数:

   sockfd:未连接套接字

   addr:要连接的套接字地址

   addrlen:第二个参数addr长度

 

示例:echo server/client实现

//server端代码
int main()
{
    int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (listenfd == -1)
        err_exit("socket error");

    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(8001);
    addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    if (bind(listenfd, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == -1)
        err_exit("bind error");
    if (listen(listenfd, SOMAXCONN) == -1)
        err_exit("listen error");

    char buf[512];
    int readBytes;
    struct sockaddr_in clientAddr;
    //谨记: 此处一定要初始化
socklen_t addrLen = sizeof(clientAddr);
    while (true)
    {
        int clientfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&clientAddr, &addrLen);
        if (clientfd == -1)
            err_exit("accept error");
        //打印客户IP地址与端口号
        cout << "Client information: " << inet_ntoa(clientAddr.sin_addr)
             << ", " << ntohs(clientAddr.sin_port) << endl;

        memset(buf, 0, sizeof(buf));
        while ((readBytes = read(clientfd, buf, sizeof(buf))) > 0)
        {
            cout << buf;
            if (write(clientfd, buf, readBytes) == -1)
                err_exit("write socket error");
            memset(buf, 0, sizeof(buf));
        }
        if (readBytes == 0)
        {
            cerr << "client connect closed..." << endl;
            close(clientfd);
        }
        else if (readBytes == -1)
            err_exit("read socket error");
    }
    close(listenfd);
}
//client端代码
int main()
{
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd == -1)
        err_exit("socket error");

    //填写服务器端口号与IP地址
    struct sockaddr_in serverAddr;
    serverAddr.sin_family = AF_INET;
    serverAddr.sin_port = htons(8001);
    serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    if (connect(sockfd, (const struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == -1)
        err_exit("connect error");

    char buf[512];
    while (fgets(buf, sizeof(buf), stdin) != NULL)
    {
        if (write(sockfd, buf, strlen(buf)) == -1)
            err_exit("write socket error");
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
        int readBytes = read(sockfd, buf, sizeof(buf));
        if (readBytes == 0)
        {
            cerr << "server connect closed... \nexiting..." << endl;
            break;
        }
        else if (readBytes == -1)
            err_exit("read socket error");
        cout << buf;
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
    }
    close(sockfd);
}

附-Makefile

.PHONY: clean all 
CC = g++ 
CPPFLAGS = -Wall -g -pthread -std=c++11
BIN = server client
SOURCES = $(BIN.=.cpp)

all: $(BIN)
$(BIN): $(SOURCES) 

clean:
    -rm -rf $(BIN) bin/ obj/ core


目录
相关文章
|
1月前
|
缓存 测试技术 API
构建高效后端API:实践与哲学
【9月更文挑战第36天】在数字世界的浪潮中,后端API成为了连接用户、数据和业务逻辑的桥梁。本文将深入探讨如何构建一个既高效又灵活的后端API,从设计理念到实际代码实现,带你一探究竟。我们将通过具体示例,展示如何在保证性能的同时,也不失安全性和可维护性。
|
1月前
|
缓存 数据挖掘 API
商品详情API接口的应用实践
本文探讨了商品详情API接口在电商领域的应用实践,介绍了其作为高效数据交互方式的重要性,包括实时获取商品信息、提升用户体验和运营效率。文章详细描述了API接口的特点、应用场景如商品展示、SEO优化、数据分析及跨平台整合,并提出了缓存机制、分页加载、异步加载和错误处理等优化策略,旨在全面提升电商运营效果。
|
2月前
|
存储 JSON API
深入解析RESTful API设计原则与实践
【9月更文挑战第21天】在数字化时代,后端开发不仅仅是编写代码那么简单。它关乎于如何高效地连接不同的系统和服务。RESTful API作为一套广泛采用的设计准则,提供了一种优雅的解决方案来简化网络服务的开发。本文将带你深入了解RESTful API的核心设计原则,并通过实际代码示例展示如何将这些原则应用于日常的后端开发工作中。
|
7天前
|
Prometheus 监控 Java
深入探索:自制Agent监控API接口耗时实践
在微服务架构中,监控API接口的调用耗时对于性能优化至关重要。通过监控接口耗时,我们可以识别性能瓶颈,优化服务响应速度。本文将分享如何自己动手实现一个Agent来统计API接口的调用耗时,提供一种实用的技术解决方案。
15 3
|
10天前
|
监控 安全 应用服务中间件
微服务架构下的API网关设计策略与实践####
本文深入探讨了在微服务架构下,API网关作为系统统一入口点的设计策略、实现细节及其在实际应用中的最佳实践。不同于传统的摘要概述,本部分将直接以一段精简的代码示例作为引子,展示一个基于NGINX的简单API网关配置片段,随后引出文章的核心内容,旨在通过具体实例激发读者兴趣,快速理解API网关在微服务架构中的关键作用及实现方式。 ```nginx server { listen 80; server_name api.example.com; location / { proxy_pass http://backend_service:5000;
|
14天前
|
XML API 网络架构
深入理解RESTful API设计原则与实践
【10月更文挑战第26天】在数字化浪潮中,API(应用程序编程接口)成为连接不同软件组件的桥梁。本文将深入浅出地探讨如何根据REST(Representational State Transfer)原则设计高效、易于维护和扩展的API,同时分享一些实用的代码示例,帮助开发者构建更加健壮和用户友好的服务。
|
1月前
|
XML JSON API
深入浅出:RESTful API 设计实践与最佳应用
【9月更文挑战第32天】 在数字化时代的浪潮中,RESTful API已成为现代Web服务通信的黄金标准。本文将带您一探究竟,了解如何高效地设计和维护一个清晰、灵活且易于扩展的RESTful API。我们将从基础概念出发,逐步深入到设计原则和最佳实践,最终通过具体案例来展示如何将理论应用于实际开发中。无论您是初学者还是有经验的开发者,这篇文章都将为您提供宝贵的指导和灵感。
|
21天前
|
缓存 监控 API
微服务架构下RESTful风格api实践中,我为何抛弃了路由参数 - 用简单设计来提速
本文探讨了 RESTful API 设计中的两种路径方案:动态路径和固定路径。动态路径通过路径参数实现资源的 CRUD 操作,而固定路径则通过查询参数和不同的 HTTP 方法实现相同功能。固定路径设计提高了安全性、路由匹配速度和 API 的可维护性,但也可能增加 URL 长度并降低表达灵活性。通过对比测试,固定路径在性能上表现更优,适合微服务架构下的 API 设计。
|
2月前
|
JSON API 网络架构
掌握RESTful API设计的艺术:从理论到实践
【9月更文挑战第22天】在数字化时代,API已成为连接不同软件和服务的桥梁。本文将引导你了解如何设计高效、可扩展且易于使用的RESTful API,涵盖从基础概念到高级最佳实践的全方位知识。我们将一起探索REST原则、HTTP方法的正确应用、资源命名策略等关键元素,并配以实际代码示例,让你能够将理论转化为实际操作,构建出既符合标准又能应对复杂业务需求的API。
|
1月前
|
存储 前端开发 JavaScript
深入理解Vue3的组合式API及其实践应用
【10月更文挑战第5天】深入理解Vue3的组合式API及其实践应用
76 0