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一、进程间通信-socket套接字

    基本特征：socket是一种接口技术，被抽象成一种文件的操作，可以让同一计算机中的不同进程之间通信，也可以让不同计算机中的进程进行通信(网络通信)

   

    本地进程间通信编程模型：

                进程A                     进程B

             创建socket对象            创建socket对象

      准备通信地址(本地socket文件)       准备通信地址

            绑定socket和地址                ···

                监听                       ···

               等待连接                    连接

             接收、发送数据             发送、接收数据

             关闭socket                 关闭socket

             删除socket

        注意：底层需要借助socket文件，才能进行同一计算机中不同进程的通信

        int socket(int domain,int type,int protocol)

        功能：创建socket对象

            domain:

                AF_UNIX/AF_LOCAL    本地通信，进程间通信

                AF_INET             基于IPv4地址通信

                AF_INET6            基于IPv6地址通信

            type:

                SOCK_STREAM         数据流协议(本地) tcp

                SOCK_DGRAM          数据报协议

            protocol:

                特殊通信协议，一般不用，写0即可

        返回值：成功返回socket描述符，失败返回-1

        int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,

                socklen_t addrlen);

        功能：绑定socket和通信地址(文件路径、网络地址)

            sockfd:socket描述符

            addr：地址结构体

                实际使用传递的地址结构体    sockaddr_un或者sockaddr_in，但是传参时要把它们转换成sockaddr类型，C中没有自动类型识别转换，因此要强转

                    本地通信使用

                #include <sys/un.h>

                struct sockaddr_un{

                    __kernel_sa_family_t sun_family;    //domain写啥它写啥

                    char sun_path[UNIX_PATH_MAX];       //socket文件路径

                };

                    网络通信使用

                #include <netinet/in.h>

                struct sockaddr_in{

                    __kernel_sa_family_t sin_family;    //domain写啥它写啥

                    __be16      sin_port;               //端口号(需要大端数据)

                    struct in_addr     sin_addr;        //IP地址

                };

                    struct in_addr{

                        __be32  s_addr; //IP地址数据

                    }

            addrlen：地址结构体的字节数，用于区分是sockaddr_un还是sockaddr_in

        返回值：成功0，失败-1

        int listen(int sockfd, int backlog);

        功能：监听已经绑定好的socket

            sockfd：socket描述符  

            backlog：监听的等待连接的排队数量   默认最大128

        返回值：成功0，失败-1

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

        功能：等待连接

            sockfd：socket描述符

            addr：获取连接者的通信地址，不想获取可以给NULL

            addrlen：获取连接者的通信地址结构体字节数

        返回值：成功返回一个针对该连接的新的socket描述符，失败-1

        注意：如果没有连接，该函数会阻塞等待

             如果要获取连接者的地址，后两个参数都需要传递

             addrlen要获取时，先要输入addr的字节数，才能获取连接者的IP

        int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,

                   socklen_t addrlen);

        功能：连接socket

            sockfd：socket描述符

            addr：目标地址

            addrlen：目标地址结构体的字节数

        返回值：成功0，失败-1

        ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

        功能：向建立连接后的socket发送数据，数据流通信使用

            sockfd：建立连接后的socket描述符

            buf：待发送的数据内存首地址

            len：要发送的字节数

            flags：一般写0即可(阻塞发送)

                MSG_DONTWAIT 不阻塞

        返回值：成功返回成功发送的字节数、失败-1

        ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

        公共：从建立连接的socket中接收数据，数据流通信使用

            sockfd：建立连接之后的socket描述符

            buf:存储接收的数据的内存首地址

            len:buf的字节数

            flags：一般写0即可(阻塞发送)

                MSG_DONTWAIT 不阻塞

        返回值：成功返回成功接收的字节数、-1出现错误、正常断开返回0

        close(fd)

        功能:关闭socket

二、基于TCP协议的网络通信

    TCP网络通信编程模型：

                计算机S                   计算机C

             创建socket对象            创建socket对象

           准备通信地址(自己的IP)       准备通信地址(计算机S的IP，与C在同一个局域网，或者S是公网IP)

            绑定socket和地址                ···

                监听                       ···

               等待连接                    连接

             接收、发送数据             发送、接收数据

             关闭socket                 关闭socket

             

    本地字节序与网络字节序转换(大小端转换)

        #include <arpa/inet.h>

        uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

        功能：把4字节的本地字节序转换成网络字节序

        uint16_t htons(uint16_t hostshort);

        功能：把2字节的本地字节序转换成网络字节序

        uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

        功能：把4字节的网络字节序转换成本地字节序

        uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

        功能：把2字节的网络字节序转换成本地字节序

                    网络通信使用

                #include <netinet/in.h>

                struct sockaddr_in{

                    __kernel_sa_family_t sin_family;    //domain写啥它写啥

                    __be16      sin_port;               //端口号(需要大端数据)

                    struct in_addr     sin_addr;        //IP地址结构体

                };

                    struct in_addr{

                        __be32  s_addr; //IP地址数据(大端整数)

                    }

            点分十进制字符串的IP地址转换成小端整数、然后需要转大端

            IP地址与整数的转换

            in_addr_t inet_addr(const char *cp);

            功能：把字符串形式的点分十进制的IP地址转换成大端的整数形式的IP地址

            char *inet_ntoa(struct in_addr in);

            功能：把大端的IP整数转换成以字符串形式的点分十进制的IP地址

三、UDP网络通信

    UDP网络通信编程模型：

        计算机S                 计算机C

       创建socket              创建socket

      准备通信地址(自己的)     准备通信地址(计算机S)

      绑定socket和通信地址      ·······

        接收、发送数据          发送、接收数据

        关闭socket              关闭socket

   

    ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,

                      const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

        功能：UDP专用的数据发送

            sockfd：socket描述符

            buf：待发送的数据内存首地址

            len：要发送的字节数

            flags：一般写0即可(阻塞发送)

            dest_addr：发送目标的地址结构体

            addrlen：地址结构体的字节数

        返回值：成功返回成功发送的字节数、错误-1

    ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,

                        struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

        功能：UDP专用的数据接收

            sockfd：socket描述符

            buf：待发送的数据内存首地址

            len：buf的大小

            flags：一般写0即可(阻塞发送)

            src_addr：获取发送者的地址

            addrlen：先要输入才能输出发送者的地址

        返回值：成功接收到的字节数、错误-1、关闭通信0