学习嵌入式第三十四天

网络

1.概念

• 不同主机间的进程间通信
• IP：确定主机的地址
• 端口号：用来标识一个网络通信的进程

2.函数接口

• socket

  原型：int socket(int domain, int type, int protocol);
  功能：建立通信的一端
  参数：domain:通信的范围，指定网络类型type：套接字类型，指定通信语义SOCK_STREAM		//流式套接字SOCK_DGRAM		//数据报套接字protocol：协议
  返回值：成功返回文件描述符失败返回-1
  Name                 Purpose                           AF_UNIX, AF_LOCAL   Local communication              
  AF_INET             IPv4 Internet protocols         
  AF_INET6            IPv6 Internet protocols         
  AF_IPX              IPX - Novell protocols
  AF_NETLINK          Kernel user interface device  
  AF_X25              ITU-T X.25 / ISO-8208 protocol 
  AF_AX25             Amateur radio AX.25 protocol
  AF_ATMPVC           Access to raw ATM PVCs
  AF_APPLETALK        AppleTalk                    
  AF_PACKET           Low level packet interface           AF_ALG              Interface to kernel crypto API
  

• connect

  原型：int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
  功能：通过socket连接到指定的地址上
  参数：sockfd：socket函数返回的文件描述符addr：网络中一个进程对应的地址addrlen：说明第二个参数的地址类型的大小
  返回值：成功返回0失败返回-1
  不同的通信域有不同的结构体
  IPv4：
  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 */};
  

• inet_addr

  原型：in_addr_t inet_addr(const char *cp);
  功能：
  参数：cp：表示要用的ip地址的字符串
  返回值;成功返回网络字节序形式的ip地址的32位数值
  

• bind

  原型：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);、
  功能：给socket端口号绑定一个地址信息
  参数：sockfd：socket函数返回的文件描述符addr：网络中一个进程对应的地址addrlen：说明第二个参数的地址类型的大小
  返回值：成功返回0失败返回-1
  

• listen

  原型：int listen(int sockfd, int backlog);
  功能：将socketfd对应的socket设置为监听套接字
  参数：sockfd		sockfd的fdbacklog		等待队列的长度
  返回值：成功返回0失败返回-1
  

• accept

  原型：int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
  功能：从监听的socket中提取连接请求，完成三次握手并连接
  参数：sockfd：监听的socket的fdaddr：存放客户端的地址信息addrlen：值结果参数必须初始化位addr对应的socket大小
  返回值：成功返回已经连接的新socket的fd失败返回-1
  

3.主要协议

1.TCP

1. 特点
   1. 面向连接，即在进行通信之前，必须建立好一条逻辑上的通路
   2. 提供可靠传输，即无丢失，无失序，无差错，无重复
2. 建立连接流程（三次握手）
   1. 向服务器请求连接
   2. 回复请求是否可以连接
   3. 向服务器回复连接建立成功
3. 应用场景
   • 电子邮件收发，web浏览
   • 文件的传输
   • 远程登陆和服务器的管理

2.UDP

1. 特点
   1. 不提供可靠传输
   2. 在数据发送时，不需要建立连接
2. 应用场景
   • 小数据，但是对速度要求较高，实时性要求较高
   • 广播，组播
   • 无线网的传输

习题

1.客户端向服务器发送一条消息，客户端回复收到

#include<stdio.h>
#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include<netinet/ip.h>
#include<unistd.h>
#include<stdint.h>
#include<string.h>
#include<strings.h>int main(void){int fd;char tmp[256] = {0};fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (fd < 0) {perror("socket");return 1;}printf("fd = %d\n", fd);struct sockaddr_in seraddr;bzero(&seraddr,sizeof(seraddr));seraddr.sin_family = AF_INET;seraddr.sin_port = htons(50000);seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.182");if(bind(fd,(const struct sockaddr *)&seraddr,sizeof(seraddr)) < 0){perror("fail to connect");return -1;}    if(listen(fd,5) < 0){perror("fail to listen");return -1;}while(1){struct sockaddr_in cliaddr;bzero(&cliaddr,0);socklen_t len = sizeof(cliaddr);int connfd = accept(fd,(struct sockaddr *)&cliaddr,&len);if(connfd < 0){perror("fail to accept");return -1;}printf("----client connected----\n");char rbuf[1024] = {0};char sbuf[1024] = {0};int n = read(connfd,rbuf,sizeof(rbuf));if(n > 0){printf("recv:%s\n",rbuf);sprintf(sbuf,"server+ %s",rbuf);write(connfd,sbuf,strlen(sbuf));}close(connfd);}return 0;}

2.客户端和服务器端点对点聊天

#include<stdio.h>
#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include<netinet/ip.h>
#include<unistd.h>
#include<stdint.h>
#include<string.h>
#include<strings.h>int main(void)
{int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (fd < 0) {perror("socket fail");return -1;}struct sockaddr_in seraddr;bzero(&seraddr, sizeof(seraddr));seraddr.sin_family = AF_INET;seraddr.sin_port = htons(50000);seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.182");if (bind(fd, (const struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr)) < 0) {perror("bind fail");return -1;}if (listen(fd, 5) < 0) {perror("listen fail");return -1;}struct sockaddr_in cliaddr;socklen_t len = sizeof(cliaddr);int connfd = accept(fd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);if (connfd < 0) {perror("accept fail");return -1;}printf("---client connect---\n");pid_t pid = fork();if (pid < 0) {perror("fork fail");return -1;} else if (pid == 0) {// 子进程：发送消息char sbuf[1024];while (fgets(sbuf, sizeof(sbuf), stdin) != NULL) {write(connfd, sbuf, strlen(sbuf));}} else if(pid > 0) {// 父进程：接收消息char rbuf[1024];int n;memset(rbuf, 0, sizeof(rbuf));while ((n = read(connfd, rbuf, sizeof(rbuf) - 1)) > 0) {rbuf[n] = '\0';printf("client: %s\n", rbuf);}}close(connfd);close(fd);return 0;
}