socket编程——一个简单的例子（转）

原文地址：http://blog.csdn.net/wind19/article/details/6156339

 

从一个简单的使用TCP例子开始socket编程，其基本步骤如下：

server                                                  client

 

+++++++                                          ++++++++

创建socket                                          创建socket

+++++++                                          ++++++++

      |                                                         |

      |                                                         |

      |                                                         |

+++++++                                          ++++++++

地址赋值（                                           地址赋值（

自己的地址）                                        服务器地址）

+++++++                                          ++++++++

      |                                                         |

      |                                                         |

      |                                                         |

++++++++                                              |

用bind绑定                                                |

socket和地址                                             |

++++++++                                              |

      |                                                         |

      |                                                         |

      |                                                         |

+++++++                                                 |

listen                                                         |

+++++++                                                  |

      |                                                    ++++++++++

      |   <------------------------------          connect 服务器         

      |                                                    ++++++++++

+++++++                                                  |

accept                                                        |

+++++++                                                  |

      |                                                           |

      |                                                    +++++++++

      |                                                     recv 和send

      |                                                     进行数据处理

      |                                                     +++++++++

+++++++++                                                |

用accept得到                                                 |

的socket进行                                                 |

recv 和 send                                                 |

+++++++++                                                |

      |                                                             |

      |                                                             |

      |                                                             |

+++++++++                                        +++++++++

close socket                                         close socket

+++++++++                                        +++++++++

 

根据以上步骤，服务器端的代码为

 

[cpp] view plaincopy
 
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <string.h>  
  3. #include <sys/socket.h>  
  4. #include <netinet/in.h>  
  5. #include <stdlib.h>  
  6. #include <syslog.h>  
  7. #include <errno.h>  
  8. #define MAX_LISTEN_NUM 5  
  9. #define SEND_BUF_SIZE 100  
  10. #define RECV_BUF_SIZE 100  
  11. #define LISTEN_PORT 1010  
  12. int main()  
  13. {  
  14.   int listen_sock = 0;  
  15.   int app_sock = 0;  
  16.   struct sockaddr_in hostaddr;  
  17.   struct sockaddr_in clientaddr;  
  18.   int socklen = sizeof(clientaddr);  
  19.   char sendbuf[SEND_BUF_SIZE] = {0};  
  20.   char recvbuf[RECV_BUF_SIZE] = {0};  
  21.   int sendlen = 0;  
  22.   int recvlen = 0;  
  23.   int retlen = 0;  
  24.   int leftlen = 0;  
  25.   char *ptr = NULL;  
  26.   memset((void *)&hostaddr, 0, sizeof(hostaddr));  
  27.   memset((void *)&clientaddr, 0, sizeof(clientaddr));  
  28.   hostaddr.sin_family = AF_INET;  
  29.   hostaddr.sin_port = htons(LISTEN_PORT);  
  30.   hostaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);  
  31.   listen_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
  32.   if(listen_sock < 0)  
  33.   {  
  34.       syslog(LOG_ERR, "%s:%d, create socket failed", __FILE__, __LINE__);  
  35.       exit(1);  
  36.   }  
  37.   if(bind(listen_sock, (struct sockaddr *)&hostaddr, sizeof(hostaddr)) < 0)  
  38.   {  
  39.       syslog(LOG_ERR, "%s:%d, bind socket failed", __FILE__, __LINE__);  
  40.       exit(1);  
  41.   }  
  42.   if(listen(listen_sock, MAX_LISTEN_NUM) < 0)  
  43.   {  
  44.       syslog(LOG_ERR, "%s:%d, listen failed", __FILE__, __LINE__);  
  45.       exit(1);  
  46.   }  
  47.   while(1)  
  48.   {  
  49.       app_sock = accept(listen_sock, (struct sockaddr *)&clientaddr, &socklen);  
  50.       if(app_sock < 0)  
  51.      {  
  52.         syslog(LOG_ERR, "%s:%d, accept failed", __FILE__, __LINE__);  
  53.         exit(1);  
  54.      }  
  55.      sprintf(sendbuf, "welcome %s:%d here!/n", inet_ntoa(clientaddr.sin_addr.s_addr), clientaddr.sin_port);  
  56.      //send data  
  57.      sendlen = strlen(sendbuf) +1;  
  58.      retlen = 0;  
  59.      leftlen = sendlen;  
  60.      ptr = sendbuf;  
  61.      //while(leftlen)  
  62.      {  
  63.          retlen = send(app_sock, ptr, sendlen, 0);  
  64.       if(retlen < 0)  
  65.       {  
  66.           if(errno == EINTR)  
  67.             retlen = 0;  
  68.         else  
  69.             exit(1);  
  70.       }  
  71.       leftlen -= retlen;  
  72.       ptr += retlen;  
  73.      }  
  74.      //receive data  
  75.      recvlen = 0;  
  76.      retlen = 0;  
  77.      ptr = recvbuf;  
  78.      leftlen = RECV_BUF_SIZE -1;  
  79.      //do  
  80.      {  
  81.          retlen = recv(app_sock, ptr, leftlen, 0) ;  
  82.       if(retlen < 0)  
  83.       {  
  84.           if(errno == EINTR)  
  85.             retlen = 0;  
  86.         else  
  87.             exit(1);  
  88.       }  
  89.       recvlen += retlen;  
  90.       leftlen -= retlen;  
  91.       ptr += retlen;  
  92.      }  
  93.      //while(recvlen && leftlen);  
  94.      printf("receive data is : %s", recvbuf);  
  95.     close(app_sock);  
  96.   }  
  97.   close(listen_sock);  
  98.     
  99.   return 0;  
  100.     
  101.     
  102. }  

 

 

 

客户端代码为：

 

[cpp] view plaincopy
 
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <string.h>  
  3. #include <sys/socket.h>  
  4. #include <netinet/in.h>  
  5. #include <syslog.h>  
  6. #include <errno.h>  
  7. #include <stdlib.h>  
  8. #define MAX_LISTEN_NUM 5  
  9. #define SEND_BUF_SIZE 100  
  10. #define RECV_BUF_SIZE 100  
  11. #define SERVER_PORT 1010  
  12. int main()  
  13. {  
  14.     int sock_fd = 0;  
  15.     char recvbuf[RECV_BUF_SIZE] = {0};  
  16.     char sendbuf[SEND_BUF_SIZE] = {0};  
  17.     int recvlen = 0;  
  18.     int retlen = 0;  
  19.     int sendlen = 0;  
  20.     int leftlen = 0;  
  21.     char *ptr = NULL;  
  22.     struct sockaddr_in ser_addr;  
  23.       
  24.     memset(&ser_addr, 0, sizeof(ser_addr));  
  25.     ser_addr.sin_family = AF_INET;  
  26.     inet_aton("127.0.0.1", (struct in_addr *)&ser_addr.sin_addr);  
  27.     ser_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);  
  28.     sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
  29.     if(sock_fd < 0)  
  30.     {  
  31.         syslog(LOG_ERR, "%s:%d, create socket failed", __FILE__, __LINE__);  
  32.         exit(1);  
  33.     }  
  34.     if(connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&ser_addr, sizeof(ser_addr)) < 0)  
  35.     {  
  36.         syslog(LOG_ERR, "%s:%d, connect socket failed", __FILE__, __LINE__);  
  37.         exit(1);  
  38.     }  
  39.      //receive data  
  40.      recvlen = 0;  
  41.      retlen = 0;  
  42.      ptr = recvbuf;  
  43.      leftlen = RECV_BUF_SIZE -1;  
  44.      //do  
  45.      {  
  46.          retlen = recv(sock_fd, ptr, leftlen, 0) ;  
  47.       if(retlen < 0)  
  48.       {  
  49.           if(errno == EINTR)  
  50.             retlen = 0;  
  51.         else  
  52.             exit(1);  
  53.       }  
  54.       recvlen += retlen;  
  55.       leftlen -= retlen;  
  56.       ptr += retlen;  
  57.      }  
  58.      //while(recvlen && leftlen);  
  59.      printf("receive data is : %s", recvbuf);  
  60.      sprintf(sendbuf, "hello server/n");  
  61.      //send data  
  62.      sendlen = strlen(sendbuf) +1;  
  63.      retlen = 0;  
  64.      leftlen = sendlen;  
  65.      ptr = sendbuf;  
  66.     // while(leftlen)  
  67.      {  
  68.          retlen = send(sock_fd, ptr, sendlen, 0);  
  69.       if(retlen < 0)  
  70.       {  
  71.           if(errno == EINTR)  
  72.             retlen = 0;  
  73.         else  
  74.             exit(1);  
  75.       }  
  76.       leftlen -= retlen;  
  77.       ptr += retlen;  
  78.      }  
  79.      close(sock_fd);  
  80.       
  81. }  

 

 

 

现在一个简单的使用tcp的socket通信的例子已经完成了，这里有几个需要说明的问题

1）头文件：

sys/socket.h   包含了socket相关的函数，如socket，send 和recv， 以及struct sockaddr等

netinet/in.h    包含了地址结构，如struct sockaddr_in

errno.h           包含了errno 和 EINTR

syslog.h         包含了syslog相关的信息，其打印结果在/var/log/messages里面

 

2）socket地址

对于IPv4来说，其地址用的是struct sockaddr_in，具体结构如下

[cpp] view plaincopy
 
  1. struct in_addr {  
  2.   in_addr_t   s_addr;           /* 32-bit IPv4 address */  
  3.                                 /* network byte ordered */  
  4. };  
  5.   
  6. struct sockaddr_in {  
  7.   uint8_t         sin_len;      /* length of structure (16) */  
  8.   sa_family_t     sin_family;   /* AF_INET */  
  9.   in_port_t       sin_port;     /* 16-bit TCP or UDP port number */  
  10.                                 /* network byte ordered */  
  11.   struct in_addr  sin_addr;     /* 32-bit IPv4 address */  
  12.                                 /* network byte ordered */  
  13.   char            sin_zero[8];  /* unused */  
  14. };  
 





其中sin_len我们一般不关注，也不填（只有在使用routing socket的时候才用到，被内核用来处理各种协议簇的地址结构）。

bind, connect, sendto, 和 sendmsg会把socket地址从程序传递给内核； 而accept, recvfrom, recvmsg, getpeername, 和 getsockname会把地址从内核传递给程序。因为不同协议簇的地址结构是不一样的，所以必须要有一个通用的指针来传递地址，对于ANSI C来说我们一般使用void *，但是socket产生早于ANSI C，所以也就没有使用这个机制，而是使用一个通用的地址结构struct sockaddr来处理的
[cpp] view plaincopy
 
  1. struct sockaddr {  
  2.   uint8_t      sa_len;  
  3.   sa_family_t  sa_family;    /* address family: AF_xxx value */  
  4.   char         sa_data[14];  /* protocol-specific address */  
  5. };  
 



IPv6的socket地址为struct sockaddr_in6
[cpp] view plaincopy
 
  1. struct in6_addr {  
  2.   uint8_t  s6_addr[16];          /* 128-bit IPv6 address */  
  3.                                  /* network byte ordered */  
  4. };  
  5.   
  6. #define SIN6_LEN      /* required for compile-time tests */  
  7.   
  8. struct sockaddr_in6 {  
  9.   uint8_t         sin6_len;      /* length of this struct (28) */  
  10.   sa_family_t     sin6_family;   /* AF_INET6 */  
  11.   in_port_t       sin6_port;     /* transport layer port# */  
  12.                                  /* network byte ordered */  
  13.   uint32_t        sin6_flowinfo; /* flow information, undefined */  
  14.   struct in6_addr sin6_addr;     /* IPv6 address */  
  15.                                  /* network byte ordered */  
  16.   uint32_t        sin6_scope_id; /* set of interfaces for a scope */  
  17. };  
 



对于sockaddr-in6来说，我们不能用通用的地址struct sockaddr来存储了，而是产用新的通用地址结构struct sockaddr_storage，这个结构足够大可以存储任何系统支持的地址。
[cpp] view plaincopy
 
  1. struct sockaddr_storage {  
  2.   uint8_t      ss_len;       /* length of this struct (implementation dependent) */  
  3.   sa_family_t  ss_family;    /* address family: AF_xxx value */  
  4.   /* implementation-dependent elements to provide: 
  5.    * a) alignment sufficient to fulfill the alignment requirements of 
  6.    *    all socket address types that the system support 
  7.    * b) enough storage to hold any type of socket address that the 
  8.    *    system supports. 
  9.    */  
  10. };  
 

几种常见的地址结构





3） 相关函数的的length

对于从程序传地址给内核的函数（如connect），其长度是一个整型值，告诉内核要copy的地址长度。

对于从内核传递给程序的函数（如accpt），其长度是一个整型指针，是一个value-result参数。有两个目的：一告诉内核地址结构的长度，让内核在copy的时候不要超过这个长度；二返回内核真正copy的长度。



4）字节序

socket相关的函数都是使用网络字节序



5）地址转换函数

inet_aton, inet_ntoa, and inet_addr把IPv4字符串地址转为32位的网络字节序地址

inet_ptonand inet_ntop可以转换IPv4和IPv6的地址




6）listen中的backlog

要知道这个值的含义先用说一下，对于一个listen的socket，有两个队列：一个是incomplete connection队列（仅仅收到SYN）；一个是complete connection队列（三次握手完成）。accept函数就是在complete connection队列中取一个socket。backlog就是指队列的个数，但不行的是各个地方都没有明确定义这个值，没有说明究竟代表了哪个队列，或是两个队列之和。一般来说可以

同时处理的连接数是backlog的1.5倍，很多地方都用5.



7） getsockname 和 getpeername

这两个函数可以与socket关联的地址，getsockname 和 getpeername分别得到自己和对端的地址
[cpp] view plaincopy
 
  1. int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *localaddr, socklen_t *addrlen)  
  2.   
  3. int getpeername(int sockfd , struct sockaddr * peeraddr , socklen_t * addrlen );   
posted on 2015-09-14 22:39  ″ Jerry。  阅读(365)  评论(0)  编辑  收藏  举报

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