socket编程基础

秃头王

发布于：2022年10月22日

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运输层协议概述

TCP: ==传输控制协议==面向连接,==可靠==的数据传输协议。

UDP: ==用户数据报协议==无连接，==不可靠==的数据的数据传输协议

IP: 尽力而为交付服务

函数API

接收端_server

socket()套接字

1 2	#include <sys/socket.h> int scoket(int domain, int type, int protocol);

domain:
1. AF_INET // IPV4
2. AF_INET6 // IPV6
3. AF_LOCAL // 本地
4. AF_ROUTE // 路由
type:
1. SOCK_STREAM // TCP
2. SOCK_DGRAM // UDP
3. SOCK_PACKET
4. SOCK_SEQPACKET
protocol:
1. IPPROTO_TCP
2. TPPROTO_UDP
3. IPPROTO_TIPC
4. 一般为0
Return Value:
- 成功为新的文件描述符，否则-1

bind()帮定IP和端口

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#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socketlen_t addrlen);

sockfd:
- 是调用socket()返回的文件描述符
addr：
- 是指向数据结构struct sockaddr 的指针，它保存你的地址(即端口和IP地址)信息
addrlen：
- 设置sizeof(struct sockaddr)
Return Value:
- -1 出错
- 0 没出错

socket相关的结构体

#include <sys/socket.h>

struct sockaddr {
	sa_family_t sin_family;
	char sa_data[14];
};

struct sockaddr_in {
	sa_family_t sin_family;   /* address family: AF_INET */
	in_port 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 */ 
};

与sockaddr相关的函数

#include <arpa/inet.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
uint16_t ntohl(uint16_t netlong);
in_addr_t inet_addr(const char *ip);
char *inet_ntoa(struct in_addr in);

主机字节序&网络字节序

主机字节序：就是我们平常说的大端和小端模式

小端模式：低位字节排放在内存的底地址端，高位字节排放在内存的高地址端
大端模式：高位字节排放在内存的底地址端，低位字节排放在内存的高地址端

网络字节序：4个字节的32bit值以下面的次序传输：首先是0~~7bit,最后是24~~31bit

查看本机是大端模式还是小端模式

#include <stdio.h>

union Un {
    char a;
    int b;
};

int main() {
    union Un k;
    k.b = 1;
    // 如果是大端，则k.a为0x00,则t.a != 1，反之是小端
    if(k.a != 1) printf("大端！");
    else printf("小端！");
    return 0;
}

可以复制自己电脑测试，我是小端！

linsten()监听socket

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#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int listen(int sockfd, int backlog);

sockfd 是调用socket()返回的套接字文件描述
backlong 是在进入队列中允许的连接数目
Return Value 发生错误返回-1，否则返回0

accept()接受连接

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#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

accept()用来从sockfd上返回一个新的连接：
1. 第一个参数sockfd必须是经由socket(), bind(), listen()函数处理后的socket
2. 第二个参数是一个地址，将保存对端地址到该地址中
3. 第三个参数是地址长度的地址
Return Value:
- 如果==成功==返回的是一个==新的sockfd==,原来的sockfd依然可以用accept
- 如果失败，则返回-1

发送端_Client

connect()建立连接

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#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

sockfd: 是系统调用socket() 返回的套接字文件描述
addr：是保存着==目的端口和IP地址==的数据结构 struct sockaddr.
addrlen: 设置为sizeof(struct sockaddr)
Return Value: 错误返回-1，否则返回0

connect和accept是一对，分别在客户端和服务执行，在此期间，完成了三次握手操作

send()发送数据

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
// read 也行
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

sockfd：是你想发送数据的套接字描述符
msg: 是你想发送的数据指针
len: 是数据的长度
flags 设置0即可
==sendtop==:主要用在UDP通信中
dest_addr：为远端要通信的网络地址
addlen: 为地址的长度
Return Value: 成功发送的字节数，错误则返回-1，并设置errno

recv()接收数据

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
// write 也行
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t sendto(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

sockfd:是要读的套接字描述符
buf: 是要读的信息缓冲区
len: 是缓冲的最大长度
flags: 可以设置为0
Return Value: 实际读入缓冲的数据的字节数。在出错的时候返回同时设置==errno==