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TCP/UDP socket编程学习

分类： C/C++

2016-10-23 16:58:04

一、SOCKET编程
创建一个传输终端：socket
函数原型：int socket(int domain, int type, int protocol);
头文件：sys/types.h sys/socket.h
成功：返回新的socket文件描述符  失败：-1
domain:协议类型
type:socket类型
protocol:选择特定协议，默认为0.

绑定地址(绑定网卡)：bind
函数原型：int bind(int sockfd, cosnt struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
头文件：sys/types.h sys/socket.h
成功：返回0 失败：-1
sockfd:socket文件描述符
addr:socket的结构地址
addrlen:地址的长度

设置监听：listen
函数原型：int listen(int sockfd, int backlog);
头文件： sys/types.h sys/socket.h
成功:返回0 失败： -1
sockfd:socket文件描述符
backlog:表示高进程所要入队的连接请求数量

等待连接：accept
函数原型： int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
头文件：sys/types.h sys/socket.h
成功:返回接受后新的描述符 失败： -1
sockfd:socket文件描述符
addr:socket的结构地址
*addrlen:地址的长度的指针

发送消息：send
函数原型：ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
头文件： sys/types.h sys/socket.h
成功：返回发送的数量 失败：-1
sockfd：ssocket文件描述符
*buf:需要发送的内容
len:需要发送的长度
flags：发送标识符（不同于write的区别）

连接服务器：connect
函数原型：int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
头文件： sys/types.h sys/socket.h
成功：0 失败：-1
sockfd:ssocket文件描述符
addr:socket的结构地址
addrlen:地址的长度

二、地址类型
  1. struct sockaddr{
  2.     sa_family_t sa_family;       通用的地址，协议族
  3.     char sa_data[14];            
  4. }
这个用来IPv4地址类型:
  1. struct sockaddr_in{
  2.     short int sin_family;
  3.     unsigned short int sin_port;
  4.     struct in_addr sin_addr;
  5.     unsigned char sin_zero[8];
  6. }
  7. struct in_addr{
  8.     unsigned long s_addr;
  9. }

三、地址转换
地址转化：inet_addr  将字符串形式的IP地址转化为整数型的IP地址（网络字节序）
函数原型：in_addr_t inet_addr(const char *cp);
头文件：sys/socket.h netinet/in.h  arpa/inet.h
成功：返回0 失败：-1
sockfd:socket文件描述符
addr:socket的结构地址
addrlen:地址的长度

地址转化（反）: innet_ntoa
函数原型： char *inet_ntoa(struct in_addr in);
头文件：sys/socket.h netinet/in.h arpa/inet.h
成功：返回字符串 
in:需要转换的in_addr结构的地址

四、网络字节序
如果两台设备进行通信，一台是小端模式的，一台是大端模式的。那么如果没有统一的结构，小端发送的字节序列通过网络发送到大端后，再有大端设备读取出来可能内容有偏差。
网络上传输的都是用大端模式的。

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
将32位的数据从主机字节序转换为网络字节序。 in_addr.saddr = htonl(INADDR_ANY)
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
将16位的数据从主机字节序转换为网络字节序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
将32位的数据从网络字节序转换为主机字节序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
将16位的数据从网络字节序转换为主机字节序

五、TCP通讯程序设计
tcp_server.c:
  1. #include <sys/types.h>
  2. #include <sys/socket.h>
  3. #include <stdio.h>
  4. #include <strings.h>
  5. //#include <netinet/in.h>
  6. #include <arpa/inet.h>

  8. #define portnum 3333

  10. int main()
  11. {
  12.     int sockfd;
  13.     int new_fd;
  14.     struct sockaddr_in server_addr;
  15.     struct sockaddr_in client_addr;
  16.     char buffer[128];
  17.     int nbyte = 0;
  18.     int sin_size;

  20.     /*1.创建socket*/
  21.     if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
  22.     {
  23.          printf("create socket error!\n");
  24.          exit(1);
  25.     }

  27.     /*2.1设置要绑定的地址*/
  28.     bzero(&server_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
  29.     server_addr.sin_family = AF_INET;
  30.     server_addr.sin_port = htons(portnum);
  31.     server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

  33.     /*2.2.绑定地址*/
  34.     bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr));

  36.     /*3.监听端口*/
  37.     listen(sockfd, 5);

  39.     while(1)
  40.     {
  41.     /*4.等待链接*/
  42.         sin_size = sizeof(struct sockaddr);
  43.         new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &sin_size);
  44.         if(new_fd == -1)
  45.         {
  46.             printf("accept socket failed\n");
  47.             exit(1);
  48.         }
  49.         
  50.         printf("server get connection form %s\n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
  51.         /*5.接收数据*/
  52.         nbyte = recv(new_fd, buffer, 128, 0);
  53.         buffer[nbyte] = '\0';
  54.         printf("server received : %s\n",buffer);
  55.     /*6.结束链接*/
  56.         close(new_fd);
  57.     }

  59.     close(sockfd);

  61.     return 0;
  62. }
tcp_client:
  1. #include <sys/types.h>
  2. #include <sys/socket.h>
  3. #include <stdio.h>
  4. #include <netinet/in.h>
  5. #include <arpa/inet.h>
  6. #include <string.h>

  8. #define portnum 3333

  10. int main()
  11. {
  12.     struct sockaddr_in server_addr;
  13.     int sockfd;
  14.     char buffer[128];
  15.     /*1.创建socket*/
  16.     if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
  17.     {
  18.         printf("create socket error!\n");
  19.         exit(1);
  20.     }

  22.     /*2.1设置要绑定的地址*/
  23.     bzero(&server_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
  24.     server_addr.sin_family = AF_INET;
  25.     server_addr.sin_port = htons(portnum);
  26.     server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.110");
  27.  
  28.     /*2.链接服务器*/
  29.     if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr_in)) == -1)
  30.     {
  31.         printf("connect error!\n");
  32.         exit(1);
  33.     }
  34.     /*3.发送数据到服务器*/
  35.     printf("please input char:\n");
  36.     fgets(buffer,128,stdin);
  37.     send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0);

  39.     /*4.结束连接*/
  40.     close(sockfd);
  41. }

六、UDP编程练习
udp_server.c:
  1. #include <sys/types.h>
  2. #include <sys/socket.h>
  3. #include <strings.h>
  4. #include <arpa/inet.h>
  5. #include <stdio.h>
  6. #include <unistd.h>

  8. #define portnum 3333
  9. #define MSG_SIZE 128

  11. int main()
  12. {
  13.     int sockfd;
  14.     struct sockaddr_in server_addr;
  15.     struct sockaddr_in client_addr;
  16.     char buffer[MSG_SIZE];
  17.     int addrlen;
  18.     int n;
  19.     /*创建socket*/
  20.     if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
  21.     {
  22.         printf("create socket error!\n");
  23.     exit(1);
  24.     }
  25.     
  26.     bzero(&server_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
  27.     server_addr.sin_family = AF_INET;
  28.     server_addr.sin_port = htons(portnum);
  29.     server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

  31.     /*绑定地址*/
  32.     bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr));
  33.     
  34.     /*接收数据*/
  35.     while(1)
  36.     {
  37.         addrlen = sizeof(struct sockaddr);
  38.     bzero(buffer, MSG_SIZE);
  39.         n = recvfrom(sockfd, buffer, MSG_SIZE, 0, (struct sockaddr *)&client_addr, &addrlen);
  40.     buffer[n] = '\0';
  41.     printf("server received :%s\n", buffer);
  42.     }

  44.     /*结束连接*/
  45.     close(sockfd);
  46.     return 0;
  47. }
udp_client.c:
  1. #include <strings.h>
  2. #include <sys/types.h>
  3. #include <sys/socket.h>
  4. #include <strings.h>
  5. #include <stdio.h>
  6. #include <arpa/inet.h>

  8. #define portnum 3333
  9. #define BUF_SIZE 128

  11. int main(int argc, char *argv[])
  12. {
  13.     int sockfd;
  14.     char buffer[BUF_SIZE];
  15.     struct sockaddr_in server_addr;

  17.     if(argc != 2)
  18.     {
  19.         printf("Usage: ./udp_client [ip]\n");
  20.     exit(0);
  21.     }
  22.     /*创建socket*/
  23.     if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
  24.     {
  25.         printf("create socket failed!\n");
  26.         exit(1);
  27.     }

  29.     /*发送数据*/
  30.     bzero(&server_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
  31.     server_addr.sin_family = AF_INET;
  32.     server_addr.sin_port = htons(portnum);
  33.     inet_aton(argv[1], &server_addr.sin_addr);

  35.     while(1)
  36.     {
  37.         printf("Please input char:\n");
  38.     fgets(buffer, BUF_SIZE, stdin);
  39.         sendto(sockfd, buffer, BUF_SIZE, 0, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(struct sockaddr));
  40.     bzero(buffer, BUF_SIZE);
  41.     }
  42.     /*结束链接*/
  43.     close(sockfd);
  44. }


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