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;
}