网络编程easy错误点-手知道
通常的网络编程socket编程。实际上。socket编程并不仅仅是满足网络间不同主机之间的通信,它也能实现同一台主机上不同进程间的通信需求。
其体如今创建socket时的參数的不同:
int socket(int domain,int type,int protocol);
对于网络间的通信,domain是AF_INET,其创建的socket须要通过IP和port来进行标识;对于同一台主机的进程间通信,其domain是AF_UNIX。其创建的socket则通过文件名称来标识。
对于网络编程刚開始学习的人而言。网络编程easy出错的地方包含下面:
1. socket有三种类型,即创建socket接口的第二个參数, SOCK_STREAM代表TCP。即代表该socket能够像文件字节流那样操作。SOCK_DGRAM代表UDP,其是数据报文方式,在内核中抽象为类似消息队列一样管理。SOCK_RAW是原始socket类型。PING命令就是使用这样的类型。
我们在创建socket的时候一定要注意这个參数的设置。否则会出现难以捉摸的场景。刚開始学习的人往往在练习TCP编程后直接拷贝代码改为UDP进行操作,这时假设不改这个类型。那是不能调试成功的。
2. socket接口的传參问题,先来看下面接口:
l int bind (int sockfd, struct sockaddr* addr, int addrLen);
l int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen) ;
l int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);
l ssize_t sendto(int socket, void *message, size_t length, int flags, struct sockaddr *dest_addr, int dest_len);
l ssize_t recvfrom(int socket, void *buffer, size_t length, int flags, struct sockaddr *address, int *address_len);
1) 以上接口的最后一个參数都是前一个sockaddr类型參数的字节长度。sockaddr类型參数是一个结构体,包括IP地址和PORTport。从中能够看到在addrlen在某些接口里面的传參是值传递(如bind,connect,sendto)。而在accept和recvfrom接口是地址传递。按一般的思维,地址传递是为了在接口中去改变这个地址所在的值,可是。这里的addrlen在以上接口实现中都不能被改进,它是用来告诉接口前一个參数的字节长度,所以以上全部接口在调用前这个addrlen都要被初始化。如addrlen = sizeof(struct sockaddr), 然后再依据接口的传递要求(值传递还是地址传递)进行传參。
2) 对于str uct sockaddr* addr这个參数,接口中所有都是地址传递,但意义并不一样。
Bind接口是服务端的socket绑定自己的地址(IP和port),全部addr应该是要先初始化再传參。
Connect接口是client的socket去连接服务端,而接口中的addr就是服务端的地址。因此连接前也要进行初始化;
Sendto是UDP通信模式时源端(client/server)向对端(server/client)发送内容。因为UDP在通信前并未建立起连接,全部每次发送内容都要明白指明对端的地址,因此这个接口的addr也要先初始化再调用。
Accept是TCP模式中处于监听状态的服务端socket去接受client的连接,而这个接口的addr就是在连接成功时由系统内核调用填上client的地址信息,因此这个addr并不须要初始化;特别地,假设服务端的用户不想知道client的具体地址信息,那就传一个NULL进去,表示不care这个信息。假设accpet接口里面不想知道client的地址,那它又怎么能把数据传递回给client。那是由于accept返回的新的通信socket相应的内核数据结构已经记录到client的信息了。前面说服务端传NULL进去不care这个信息,仅仅是说用户不想得到这个信息去做某些事情,比如打印地址信息等等,但对于内核维护的socket相应的数据结构,它是一定会记录client的地址信息的。Socket提供一个接口:getpeername(conn_socket_fd, struct sockaddr*),就行获取对端的地址信息,其跟accept接口直接获得对方的地址是等价的。
Recvfrom是UDP模式接收内容的接口。因为UDP模式在通信前不建立连接。要想在收到信息后给对方发送消息,Recvfrom收到信息时就必需要知道对端的地址。addr就是为了获取对端的地址信息的。因此其在使用前不需要初始化。
特别地,这里所讲的初始化是指初始化为有意义的地址值,如包含实际的IP和port。对于不需初始化的addr,其在传參前应该将内存清0。
3. send、recv是TCP模式的接口。因为TCP在通信前已经建立起连接,即底层的socket内核数据结构已经记录对端的地址和本段的地址信息。因此send和recv接口不需传递对端的地址信息。
sendto、recvfrom是UDP模式的接口,通信前没有建立连接。所以每次都要填上/获取对方的地址。
两种模式的发送和接收接口是一一相应的,不能混用。
因为TCP在底层数据结构中是抽象为文件字节流来操作。所以能够用一般的read和write操作,其跟recv和send是相相应的。实现相同的功能,理论上是能够相互替代的,但为了代码的可维护性,仍然要遵循相应原则。
4. connect的堵塞问题。
默认创建的socket都是堵塞的,connect也不例外,但在实践的过程中发现connect有时可以马上返回失败,并不堵塞。
其原因是:练习时往往是在虚拟机上开一个终端启动client程序,其程序中是在连接本机(127.0.0.1)的某个port,服务端未启动时,即该port并未处于监听状态,因此client的connect可以马上返回失败,即其底层可以立马得到失败的回复。堵塞的意义是一直等到有意义的应答,失败相同是一种有意义的应答,而并非说一定要等到server来连接它。
假设client程序去connect一个不存在的IP或者是经过多层路由的IP,那数据包会由于超时(IP包有一个段是标记最大存在时间的。超过这个时间的数据包会被直接丢弃)而返回,这时就行发现connect确实是堵塞的。
5. int listen (int sockfd, int backlog) 监听接口的第二个參数表示sockfd的监听队列里面最大可以存在的client连接数,有client来连接connect。那client的socket就会被加入到服务端的监听队列里面,accept接口则是服务端从监听队列里面摘走一个socket。表示接受这个client的请求。所以backlog代表服务端临时未能处理(accept)而存在于监听队列的最大连接数。
假设服务端可以及时处理accept。那随意个client都能被连接进来,当前前提是不超过linux系统的规定数。非常多人以为backlog是指最大同意这么多个客户来跟服务端通信。实际上理解错误的。可以这样做实验。服务端listen之后死循环,不再accept,看这时有多少个连接可以connect成功。
特别地,不能在同一台机启动client和服务端,由于同一台机并没有进行三次握手,connect总是可以返回成功,不受限于backlog。
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