套接字编程基础
套接字是通信断点的抽象，网络编程中，套接字对于大多数通信细节做了隐藏，使程序员操作起来比较简单。
1、建立和销毁套接字描述符
Linux环境中使用socket函数创建一个套接字，函数原型如下：
int socket(int domain,int type,int protocol);
头文件： #include<sys/types.h>、#include<sys/socket.h>
参数说明：
第一个参数domain是通信域，“AF_INET”表示IPv4，“AF_INET6”表示IPv6。
第二个参数是套接口的类型，SOCK_STREAM表示是TCP协议，SOCK_DGRAM表示是UDP协议，SOCK_RAW表示是绕过协议，SOCK_SEQPACKET表示STCP协议。
第三个参数通常设置为0。
返回值：系统调用socket()只返回一个套接口描述符，如果出错，则返回-1。
2、地址绑定
只有绑定了地址的套接字才能用于网络通信，因此需要将套接字与一个地址绑定，Linux环境下使用bind()函数将一个套接字绑定到一个地址上，函数如下：
int bind(int sockfd,struct sockaddr*my_addr,int addrlen);
头文件：#include<sys/types.h>、#include<sys/socket.h>
参数说明：
第一个参数sockfd是由socket()调用返回的套接口文件描述符。
第二个参数my_addr是指向数据结构sockaddr的指针。数据结构sockaddr中包括了关于你的地址、端口和IP地址的信息。
第三个参数addrlen可以设置成sizeof(structsockaddr)。
返回值：如果绑定成功函数返回0，失败返回-1。
3、建立一个连接
套接字与地址绑定之后，就可以建立一个连接，在Linux环境下使用connect函数主动建立一个连接，函数原型如下：
int connect(int sockfd,struct sockaddr* serv_addr,int addrlen);
头文件：#include<sys/types.h>、#include<sys/socket.h>
参数说明：
第一个参数还是套接口文件描述符，它是由系统调用socket()返回的。
第二个参数是serv_addr是指向数据结构sockaddr的指针，其中包括目的端口和IP地址。
第三个参数可以使用sizeof(structsockaddr)而获得。
返回值：如果建立连接成功函数返回0，失败返回-1。
客户端主动建立连接，服务器端接受连接。服务器端接受连接分为两步，第一步，创立一个套接字监听连接请求，第二步，创立一个新的套接字接受并且处理请求。Linux环境中使用listen函数监听连接请求，函数如下：
intl isten(int sockfd,int backlog);
头文件：#include<sys/socket.h>
参数说明：
第一个参数是用来进行连接请求监听的套接字描述符。
第二个参数表示最多可以排队等待连接的请求数量。
返回值：成功返回0，失败返回-1。
调用listen函数之后，该套接字就可以开始监听请求了，接受连接请求使用accept函数，函数如下：
intaccept(intsockfd,void*addr,int*addrlen);
头文件：#include<sys/socket.h>
参数说明：
第一个参数是正在监听端口的套接口文件描述符。
第二个参数是一个地址结构，改地址往往是客户端的地址，一般设置为NULL。
第三个参数表示取得的客户端地址的大小，这个值要小于用户提供的缓冲区大小。如果忽略改地址，设置为NULL.
返回值：成功返回0，失败返回-1。
应用实例：
服务器端程序
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <strings.h> #include <ctype.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> #define MAX_LINE 100 /*处理函数，用于将大写字符转换成小写字符。参数为需要转换的字符串*/ void my_fun(char *p) { if(p == NULL) return ; for(; *p != '\0'; p++) if(*p >= 'A' && *p <= 'Z') *p = *p - 'A' + 'a'; } int main(void) { struct sockaddr_in sin; struct sockaddr_in cin; int l_fd; int c_fd; socklen_t len; char buf[MAX_LINE]; ///存储传送内容的缓存 char addr_p[INET_ADDRSTRLEN]; ///存储客户端地址的缓冲区 int port = 8000; ///端口号，使用8000 int n; ///读写字节数 bzero(&sin, sizeof(sin)); ///清空地址空间 sin.sin_family = AF_INET; ///使用IPv4通信域 sin.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;///服务器可以接受任意地址 sin.sin_port = htons(port); ///端口号转换为网络字节序 /*创立套接字，使用TCP协议*/ l_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /*将地址和套接字绑定*/ bind(l_fd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin)); /*开始监听链接请求*/ listen(l_fd, 10); printf("waiting ...\n"); /*服务器程序多半是死讯环 * 接受链接请求，函数中返回后就可以开始通信了 * */ while(1) { c_fd = accept(l_fd, (struct sockaddr*)&cin, &len); n = read(c_fd, buf, MAX_LINE); inet_ntop(AF_INET, &cin.sin_addr, addr_p, sizeof(addr_p)); printf("client IP is %s, port is %d\n", addr_p, ntohs(cin.sin_port)); printf("content is : %s\n", buf); my_fun(buf); write(c_fd, buf, n); close(c_fd); } return 0; }
客户端程序：
#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <strings.h> #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> #define MAX_LINE 100 int main(int argc, char *argv[]) { struct sockaddr_in sin; char buf[MAX_LINE]; int sfd; int port = 8000; char *str = "test sting"; if(argc > 1) { str = argv[1]; } bzero(&sin, sizeof(sin)); sin.sin_family = AF_INET; ///使用IPv4地址族 /*和本机通信，同一台主机担任服务器和客户端的角色*/ inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &sin.sin_addr); sin.sin_port = htons(port); sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); connect(sfd, (const struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)); write(sfd, str, strlen(str) + 1); read(sfd, buf, MAX_LINE); printf("receive from serev : %s\n", buf); close(sfd); return 0; }
