Linux下的TCP套接字編程
- 客戶端
- 基本流程
- 創建socket套接字
- 設定與服務器ip和服務器埠相關的資料結構
- 連接服務器
- 服務器端
- 基本流程
- 創建socket套接字
- 設定與服務器ip和服務器埠相關的資料結構
- 系結套接字和服務器ip及埠
- 監聽
- 接受客戶端連接
- 其他介面
- 獲取本地和遠端協議地址
- 接收資料
- 發送資料
客戶端
基本流程
創建socket套接字
//函式原型
#include<sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int socket(int family, int type, int protocol);
/*回傳值
成功:非負描述字,即非負整數值,稱為套接字,同檔案描述符類似
出錯:-1*/
/*引數
family:協議族,一般都是AF_INET(ipv4協議)或者PF_INET6(ipv6協議)
type:套接字通信型別,一般是SOCK_STREAM(tcp)或者SOCK_DGRAM(udp)
protocol:制定某個協議的特定型別,一般設定為0
*/
設定與服務器ip和服務器埠相關的資料結構
#include <netinet/in.h>
struct in_addr {
in_addr_t s_addr;
};
struct sockaddr_in {
uint8_t sin_len;//地址結構長度
sa_family_t sin_family; //協議族,與socket函式第一個引數相同
in_port_t sin_port; //埠號
struct in_addr sin_addr; //IP地址
char sin_zero[8]; //填充欄位
};
sockaddr_in serverAddress;
//使用前要將其清零
memset(&serverAddress, 0, sizeof(sockaddr_in);
//埠賦值
serverAddress.sin_port = htons(4000);//使用htons()函式是因為主機位元組序列(小端)和網路位元組序列(大端)不同
//服務器ip地址賦值
#include <arpa/inet.h>
int inet_aton(const char* strptr, struct in_addr *addrptr);//將strptr指向的字串,轉換成32位的網路位元組序二進制值,并存盤在addrptr指向的結構體中
in_addr_t inet_addr(const char* strptr); //將strptr指向的字串,轉換成32位的網路位元組序二進制值,將其作為回傳值回傳
serverAddress.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
int inet_pton(int family, const char* strptr, void *addrptr);//addrptr:轉換strptr指向的字串,將網路位元組序的二進制值,存盤在addrptr指向的記憶體
//通常addrptr指向sockaddr_in或sockaddr_in6
inet_pton(AF_INET, strServerIP, &serverAddress.sin_addr)
連接服務器
//函式原型
#include <sys/socket.h>
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen);
connect(nClientSocket, (sockaddr*)&ServerAddress, sizeof(ServerAddress))
/*
connect激發TCP的三路握手程序;僅在連接建立成功或出錯時才回傳
其中錯誤有以下幾種情況:
如果客戶沒有收到SYN分節的回應(總共75秒,這之間需要可能需要重發若干次SYN),則errno被設定為ETIMEDOUT(等于110),
如果對客戶的SYN的回應是RST,則表明該服務器主機在該埠上沒有行程在等待,errno被設定成ECONNREFUSED(等于111);
如果客戶發出的SYN在中間路由器上引發一個目的地不可達ICMP錯誤,則如第一種情況,連續發送SYN,直到規定時間仍未收到回應,則errno被設定成EHOSTUNREACH(113)或ENETUNREACH(101),
如果函式connect失敗,則套接字不可再用,必須關閉,不能再對此套接字再呼叫函式connect,
*/
服務器端
基本流程
創建socket套接字
同客戶端
設定與服務器ip和服務器埠相關的資料結構
同客戶端
ServerAddress.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//設定為本地ip
系結套接字和服務器ip及埠
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen);
bind(nListenSocket, (sockaddr *)&ServerAddress, sizeof(sockaddr_in));
//回傳值:成功為0,出錯為-1
/*
TCP服務器或客戶端,都可以不呼叫或呼叫bind函式
TCP服務器通常都要呼叫bind函式,系結在一個預先設定好的埠上
若TCP服務器不呼叫bind函式,當呼叫listen函式時,內核將自動分配一個埠
TCP客戶端通常都不要呼叫bind函式,當呼叫connect函式時,內核自動分配一個埠
*/
監聽
//函式原型
#include<sys/socket.h>
int listen(int sockfd, int backlog);
//回傳值:成功回傳0,出錯回傳-1
//listen的第二個引數規定了內核應該為相應套介面排隊的最大連接個數
/*當呼叫完listen函式,無論服務器是否呼叫accept函式(從監聽佇列中取出一個連接)
客戶端都可以向服務器發送資料,資料將保存在已連接套介面的接識訓沖區中*/
listen(nListenSocket, nLengthOfQueueOfListen);
接受客戶端連接
//函式原型
#include<sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);
//cliaddr:當accept函式回傳時,內核將從已完成連接佇列中,取出一個連接;并將該連接的客戶端資訊(協議族、IP、Port),保存在cliaddr指向的結構體中
//可以將cliaddr和addrlen設定為NULL
sockaddr_in ClientAddress;
socklen_t LengthOfClientAddress = sizeof(sockaddr_in);
int nConnectedSocket = ::accept(nListenSocket, (sockaddr *)&ClientAddress, &LengthOfClientAddress);
其他介面
獲取本地和遠端協議地址
//函式原型
int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *localaddr, socklen_t *addrlen);
/*引數
sockfd:需要查詢的套接字
localaddr:該函式回傳時,填充該結構
addrlen:呼叫該函式之前,讓*addrlen為localaddr指向的套介面地址結構大小;呼叫之后,為實際套介面地址結構大小
0:成功,-1:出錯*/
//函式原型
int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *peeraddr, socklen_t *addrlen);
/*回傳遠端的地址或埠資訊(服務器呼叫,回傳客戶,客戶呼叫回傳服務器)
引數
sockfd:需要查詢的套接字
peeraddr:該函式回傳時,填充該結構
addrlen:呼叫該函式之前,讓*addrlen為localaddr指向的套介面地址結構大小;呼叫之后,為實際套介面地址結構大小
0:成功,-1:出錯*/
接收資料
#include <unistd.h>
int read(int fd, char *buf, int len);
/* 回傳:大于0-讀寫位元組大小;-1-出錯;
呼叫函式read時,有如下幾種情況:
套接字接識訓沖區接收到資料,回傳接收到的位元組數;
tcp協議收到FIN資料,回傳0;
tcp協議收到RST資料,回傳-1,同時errno為ECONNRESET;
行程阻塞程序中接收到信號,回傳-1,同時errno為EINTR,*/
發送資料
#include <unistd.h>
int write(int fd, char *buf, int len);
/* 回傳:大于0-讀寫位元組大小;-1-出錯;
呼叫函式write,有如下幾種情況:
套接字發送緩沖區有足夠空間,回傳發送的位元組數;
tcp協議接收到RST資料,回傳-1,同時errno為ECONNRESET; ;
行程阻塞程序中接收到信號,回傳-1,同時errno為EINTR,*/
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