linux网络编程小结(2)

Socket编程实例
　　 代码实例中的服务器通过socket连接向客户端发送字符串"Hello, you are connected!"。只要在服务器上运行该服务器软件，在客户端运行客户软件，客户端就会收到该字符串。
　　 该服务器软件代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>

#define SERVPORT 3333//服务器监听端口号

#define BACKLOG 10//最大同时连接请求数

int main()
{
    int sockfd,client_fd;//sockfd为监听socket client_fd为数据传输socket

    struct sockaddr_in my_addr;//本机地址信息

    struct sockaddr_in remote_addr;//客户机地址信息



    //创建一个流socket

    if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)//通信域为AF_INET，表示互联网协议族（TCP/IP协议族） SOCK_STREAM表示流socket

    {
        perror("socket error");
        exit(1);    
    }
    
    //设置服务器地址信息

    my_addr.sin_family=AF_INET;//地址族 AF_INET代表Internet（TCP/IP协议）地址族

    my_addr.sin_port=htons(SERVPORT);//指定端口

    my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;//网络字节的地址 u_int32_t类型 本机地址

    bzero(&(my_addr.sin_zero),8);

    //将socket绑定指定端口

    if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1)
    {
        perror("bind error");
        exit(1);
    }

    if(listen(sockfd,BACKLOG)==-1)//发出连接请求的客户端放在等待队列的个数

    {
        perror("listen error");
        exit(1);
    }

    while(1)
    {
        int sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);
        if((client_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&remote_addr,&sin_size))==-1)//接受客户端连接请求，并将客户端地址信息填入remote_addr

        {
            perror("accept error");
            continue;
        }

        printf("receive a connection from %s\n",inet_ntoa(remote_addr.sin_addr));//输出连接到客户端地址信息

        if(!fork())//创建一个子进程向客户端发送数据

        {//子进程执行代码

            if(send(client_fd,"Hello,you are connected!\n",26,0)==-1)
            {
                perror("send error");
                close(client_fd);
                exit(0);
            }
            close(client_fd);
        }
    }
        
}



 

服务器的工作流程是这样的：首先调用socket函数创建一个Socket，然后调用bind函数将其与本机地址以及一个本地端口号绑定，然后调用 listen在相应的socket上监听，当accpet接收到一个连接服务请求时，将生成一个新的socket。服务器显示该客户机的IP地址，并通过 新的socket向客户端发送字符串"Hello，you are connected!"。最后关闭该socket。
　　代码实例中的fork()函数生成一个子进程来处理数据传输部分，fork()语句对于子进程返回的值为0。所以包含fork函数的if语句是子进程代码部分，它与if语句后面的父进程代码部分是并发执行的。

客户端程序代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<netdb.h>


#define SERVPORT 3333//要连接到端口号

#define MAXDATASIZE 100//数据最大长度


int main(int argc,char *argv[])
{
    int sockfd,recvbytes;
    char buf[MAXDATASIZE];
    //struct hostent *host;

    struct sockaddr_in serv_addr;//要连接到服务器的sockaddr

    
    if(argc<2)
    {
        //fprintf(stderr,"Please enter the server's hostname!\n");

        fprintf(stderr,"Please enter the server's ip!\n");
        exit(1);
    }
    
/*
    if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL)
    {
        perror("gethstbyname error");
        exit(1);
    }
*/
    //创建一个流套接字

    if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)//通信域为tcp协议族

    {
        perror("socket error");;
        exit(1);
    }
    
    //指定要连接到的服务器地址

    serv_addr.sin_family=AF_INET;
    serv_addr.sin_port=htons(SERVPORT);
    //serv_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr);

    serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);//把一个用点分十进制表示IP 地址的字符串转换成一个无符号长整型

    bzero(&(serv_addr.sin_zero),8);
    
    //连接到服务器

    if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1)
    {
        perror("connect error");
        exit(1);
    }
    
    //接收服务器发送过来的信息

    if((recvbytes=recv(sockfd,buf,MAXDATASIZE,0))==-1)
    {
        perror("recv error");
        exit(1);
    }
    
    buf[recvbytes]='\0';
    printf("Received: %s",buf);//终端输出接收到的信息

    close(sockfd);
    
}



 

客户端程序首先通过服务器域名获得服务器的IP地址，然后创建一个socket，调用connect函数与服务器建立连接，连接成功之后接收从服务器发送过来的数据，最后关闭socket。
　　函数gethostbyname()是完成域名转换的。由于IP地址难以记忆和读写，所以为了方便，人们常常用域名来表示主机，这就需要进行域名和IP地址的转换。函数原型为：
　　 struct hostent *gethostbyname(const char *name);
　　 函数返回为hosten的结构类型，它的定义如下：
　　 struct hostent {
　 char *h_name; /* 主机的官方域名 */
　　 char **h_aliases; /* 一个以NULL结尾的主机别名数组 */
　　 int h_addrtype; /* 返回的地址类型，在Internet环境下为AF-INET */
　　 int h_length; /* 地址的字节长度 */
　　 char **h_addr_list; /* 一个以0结尾的数组，包含该主机的所有地址*/
　　 };
　　 #define h_addr h_addr_list[0] /*在h-addr-list中的第一个地址*/
　　 当 gethostname()调用成功时，返回指向struct hosten的指针，当调用失败时返回-1。当调用gethostbyname时，你不能使用perror()函数来输出错误信息，而应该使用herror()函数来输出。

　　无连接的客户/服务器程序的在原理上和连接的客户/服务器是一样的，两者的区别在于无连接的客户/服务器中的客户一般不需要建立连接，而且在发送接收数据时，需要指定远端机的地址。

阻塞和非阻塞
　 　阻塞函数在完成其指定的任务以前不允许程序调用另一个函数。例如，程序执行一个读数据的函数调用时，在此函数完成读操作以前将不会执行下一程序语句。当 服务器运行到accept语句时，而没有客户连接服务请求到来，服务器就会停止在accept语句上等待连接服务请求的到来。这种情况称为阻塞 （blocking）。而非阻塞操作则可以立即完成。比如，如果你希望服务器仅仅注意检查是否有客户在等待连接，有就接受连接，否则就继续做其他事情，则 可以通过将Socket设置为非阻塞方式来实现。非阻塞socket在没有客户在等待时就使accept调用立即返回。
　　 #include
　　 #include
　　 ……
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
fcntl(sockfd,F_SETFL,O_NONBLOCK)；
……
　 　通过设置socket为非阻塞方式，可以实现"轮询"若干Socket。当企图从一个没有数据等待处理的非阻塞Socket读入数据时，函数将立即返 回，返回值为-1，并置errno值为EWOULDBLOCK。但是这种"轮询"会使CPU处于忙等待方式，从而降低性能，浪费系统资源。而调用 select()会有效地解决这个问题，它允许你把进程本身挂起来，而同时使系统内核监听所要求的一组文件描述符的任何活动，只要确认在任何被监控的文件 描述符上出现活动，select()调用将返回指示该文件描述符已准备好的信息，从而实现了为进程选出随机的变化，而不必由进程本身对输入进行测试而浪费 CPU开销。Select函数原型为:
int select(int numfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds，
fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);
　 　其中readfds、writefds、exceptfds分别是被select()监视的读、写和异常处理的文件描述符集合。如果你希望确定是否可以 从标准输入和某个socket描述符读取数据，你只需要将标准输入的文件描述符0和相应的sockdtfd加入到readfds集合中；numfds的值 是需要检查的号码最高的文件描述符加1，这个例子中numfds的值应为sockfd+1；当select返回时，readfds将被修改，指示某个文件 描述符已经准备被读取，你可以通过FD_ISSSET()来测试。为了实现fd_set中对应的文件描述符的设置、复位和测试，它提供了一组宏：
　　 FD_ZERO(fd_set *set)----清除一个文件描述符集；
　　 FD_SET(int fd,fd_set *set)----将一个文件描述符加入文件描述符集中；
　　 FD_CLR(int fd,fd_set *set)----将一个文件描述符从文件描述符集中清除；
　　 FD_ISSET(int fd,fd_set *set)----试判断是否文件描述符被置位。
　　 Timeout参数是一个指向struct timeval类型的指针，它可以使select()在等待timeout长时间后没有文件描述符准备好即返回。struct timeval数据结构为：
　　 struct timeval {
　　 int tv_sec; /* seconds */
　　 int tv_usec; /* microseconds */
};

POP3客户端实例
　　下面的代码实例基于POP3的客户协议，与邮件服务器连接并取回指定用户帐号的邮件。与邮件服务器交互的命令存储在字符串数组POPMessage中，程序通过一个do-while循环依次发送这些命令。
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define POP3SERVPORT 110
#define MAXDATASIZE 4096

main(int argc, char *argv[]){
int sockfd;
struct hostent *host;
struct sockaddr_in serv_addr;
char *POPMessage[]={
"USER userid\r\n",
"PASS password\r\n",
"STAT\r\n",
"LIST\r\n",
"RETR 1\r\n",
"DELE 1\r\n",
"QUIT\r\n",
NULL
};
int iLength;
int iMsg=0;
int iEnd=0;
char buf[MAXDATASIZE];

if((host=gethostbyname("your.server"))==NULL) {
perror("gethostbyname error");
exit(1);
}
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1){
perror("socket error");
exit(1);
}
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_port=htons(POP3SERVPORT);
serv_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);
bzero(&(serv_addr.sin_zero),8);
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1){
perror("connect error");
exit(1);
}

do {
send(sockfd,POPMessage[iMsg],strlen(POPMessage[iMsg]),0);
printf("have sent: %s",POPMessage[iMsg]);

iLength=recv(sockfd,buf+iEnd,sizeof(buf)-iEnd,0);
iEnd+=iLength;
buf[iEnd]='\0';
printf("received: %s,%d\n",buf,iMsg);

iMsg++;
} while (POPMessage[iMsg]);

close(sockfd);
}