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首先列举一下socket网络通信的例子:使用局域网打游戏,用浏览器连接外网看视频,使用与好友通信,手机连接wifi传数据等等。socket是底层抽象给应用层所使用的一套接口函数,本篇讲解这些函数的使用。
对象:
- 服务器server(等待客户端连接)
- 客户端client(主动连接服务器)
对象之间的联系:
client是根据server的‘’ip地址+端口号”找到对方并建立连接的
- ip地址:不用说了,就是192.168.6.xxx之类(一个主机可能有多个ip)。
- 端口:同一个ip下又可分为多个端口,做个比喻吧:ip相当于一个大别墅,多个端口相当于别墅里的多个房间,数据就相当于客人,客人可以进不同的房间干不同的事情(即业务)。
传输方式:
- TCP(数据可靠,一般常用这种)
- UDP(数据不可靠,一般用于实时视频传输)
server(服务器必要代码):
1、fd = socket(int domain, int type, int protocol);
//相当于获得了一个标志(fd就是这个服务器了),以后想用这个服务器就去找fd就行了
domain:协议域或协议族,例如AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL等,其决定了socket的地址类型,例如我们常用的AF_INET决定了要用ipv4地址(32位)+端口号(16位)的组合。
type:指定socket类型,常用的有SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAM等等
protocal:指定协议,TCP协议、UDP协议、STCP协议、TIPC协议
//注意:并不是上面的type和protocol可以随意组合的,如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP组合。设置protocol为0时,会自动选择type类型对应的默认协议。
2、int blind(int sockfd,const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
//blind翻译为绑定,就是将上面socket()出来的标志fd与真实服务器的地址进行绑定,因为人家是要连接这个地址,绑定后fd才真正的成为了这个地址(服务器)的代言人!
sockfd:就是那个fd(服务器的代言人)
addr:要绑的地址(服务器的ip和端口),所以在调用blind函数之前需要先设置这个结构体
要注意的是这个地址根据创建socket时的协议族的不同而不同。
小技巧:用man 7ip迅速查找到并粘贴出来
//对应ipv4格式的地址如下所示:
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */
in_port_t sin_port; /* port in network byte order */
struct in_addr sin_addr; /* internet address */
};
/* Internet address. */
struct in_addr {
uint32_t s_addr; /* address in network byte order */
};
//注意:这里发现blind函数的参数2是sockaddr结构,但是ipv4的是sockaddr_in结构,所以要做一个强制类型转换成通用的sockaddr结构(其他ipv6等等也都要这样做)
addrlen:对应地址的长度
返回值:成功返回0,失败返回-1
//注意:这个函数是服务器独有的,客户端不需要,因为客户端在调用connect函数的时候系统会自动分配一个本机ip+端口给他。
3、int listen(intsocketfd,intbacklog);
//此函数调用后,当客户端调用connect函数发出连接请求时,服务器端会收到此请求。
//且listen函数一旦调用,此fd将变成被动套接字(今后只能等待别人来连接,而不能主动连)
- //内部维护了两个队列:已由客户发出并到达服务器,服务器正在等待完成相应的TCP三路握手
- 已完成连接的队列
//后续调用的accept函数(继续往后看)会从第二个队列中取出一个连接
socketfd:就是那个fd(服务器的代言人)
backlog:排队的最大连接个数
返回值:0成功,-1失败
4、int accept(int sockfd, structsockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
//从已完成连接队列(即listen内部维护的队列)返回第一个连接,如果已完成连接队列为空,则阻塞。
sockfd:就是那个fd(服务器的代言人)
addr:获得对方的地址存在此结构中(客户端的地址)
addrlen:地址长度
返回值:成功返回客户端的fd(客户端代言人),失败返回-1
5、read()/write() 或者 recv()/send()
ssize_tread(intfd,void *buf,size_tcount);
ssize_twrite(intfd,void *buf,size_tcount);
ssize_trecv(intsockfd,void *buf,size_tlen,intflags);
ssize_tsend(intsockfd,constvoid *buf,size_tlen,intflags);
//共同点:这两套读写函数都可以实现数据的收发。
//区别:1、read函数可用于文件/套接字/标准输入输出,而recv只能用于套接字
// 2、recv()函数多了个参数flag;//flag可取值:MSG_OOB(带外数据 紧急指针)
// MSG_PEEK(数据包的提前预读)
// flag取0则等同于read函数
client(客户端必要代码):
1、fd = socket();
//获得客户端代言人fd
//函数讲解、函数参数同server,略。
2、int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
//将客户端连接到服务器,调用connect函数后服务器的accept函数会收到这个连接的
sockfd:就是那个fd(客户端的代言人)
addr:要连接的服务器的地址(在调用connect之前要填充这个地址的结构体!)
addrlen:地址长度
返回值:成功返回0,失败返回-1
3、read()/write()
或者
recv()/send()
//函数讲解、函数参数同server,略。
其他代码
1、字节序转换代码:
问:字节序是什么?为什么要转换字节序?
答:由于进行网络传输的双方不一定在同一个主机上,可能是PC—-PC
或者PC—-ARM…等等不同架构之间通信,而存在大端和小端的说法。
1、大端:低位存放于高内存地址处
2、小端:低位存放于低内存地址处
测试自己主机是大端还是小端方法:
void main()
{
unsigned int data = 0x;
char *p = &data;
printf(“%x %x %x %x \n”,p[0],p[1],p[2],p[3]);
if(p[0] == 0x78)
{
printf(“当前系统是小端模式”);
}
else
{
printf(“当前系统是大端模式”);
}
}
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