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套接字通信原理

进程创建套接字开辟一片空间，返回套接字的文件描述符给进程，两主机的进程操控套接字文件描述符来进行发送和接收 两个套接字之间网络传输

通信原理图

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相关函数

socket

int socket(int domain, int type, int protocol)

功能：创建通信的端点

参数：domain通信域

AF_UNIX, AF_LOCAL	本地通信	unix(7)
AF_INET	IPv4	ip(7)
AF_INET6	IPv6	ipv6(7)

          type传输层协议类型

                SOCK_STREAM ：使用的是TCP通信协议

                SOCK_DGRAM ：使用UDP通信协议

    protocol指定协议：参数2有多个协议时 指定传输协议，只有一种通信方式，参数3写0即可

返回值：成功返回创建出的套接字文件描述符，最小未分配原则，失败返回-1并置位errno

bind

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)

功能：设定地址信息

sockfd要被绑定的套接字文件描述符

struct sockaddr *addr：通用地址信息结构体，主要用于强制转换，防止警告，原因是每个通信域的地址信息结构体不一定相同

用法：(struct sockaddr *)&服务端地址信息

AF_INET(ipV4)：
struct sockaddr_in {
sa_family_t    sin_family; /* 协议族: AF_INET */
in_port_t      sin_port;   /* port端口字节序 */
struct in_addr sin_addr;   /* 网络地址（结构体） */
};/* Internet address. */
struct in_addr {
uint32_t       s_addr;     /* ip字节序 */
};
AF_UNIX（域套接字）：
struct sockaddr_un {
sa_family_t sun_family;               /* AF_UNIX */
char        sun_path[108];            /* pathname */
};

socklen_t addrlen：就是参数2的大小

返回值：成功返回0，失败返回-1并置位错误码

listen

int listen(int sockfd, int backlog)

(sfd，超时缓冲区)

功能：将给定的套接字设置成被动监听状态，主要负责接收客户端的连接请求使用

sockfd要被设置的套接字文件描述符

backlog一次性能接收的最大客户端数量，等待队列的最大长度，一般为128

返回值：成功返回0，失败返回-1并置位错误码

accept

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen)

功能：阻塞等待接收客户端连接请求后，创建新的用于通信的套接字文件描述符

sockfd用于监听的套接字文件描述符

struct sockaddr *addr用于接收客户端地址信息结构体的指针

socklen_t *addrlen用于接收客户端地址信息的长度

注意：如果不需要客户端的信息，参数2和参数3都可以填NULL

返回值：成功返回新创建的用于通信的套接字文件描述符，失败返回-1并置位错误码

connect

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)

功能：将套接字文件描述符连接到addr指向的地址空间中

sockfd客户端套接字文件描述符

const struct sockaddr *addr对端(服务端)地址信息结构体

socklen_t addrlen参数2的大小

返回值：成功返回0，失败返回-1并置位错误码

recv &send

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags)

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags)

功能：从套接字中接收(发送)数据到buf中

参数1：用于通信的套接字文件描述符

参数2：接收(发送)数据的容器地址

参数3：接收(发送)的数据的大小

参数4：是否阻塞接收

                0：表示阻塞接收消息

                MSG_DONTWAIT：表示非阻塞接收数据

recv返回值：

                >0:表示成功读取的字符个数

                =0：表示通信对端已经下线

                =-1:表示出错，置位错误码

send返回值：成功返回发送字符的个数，失败返回-1并置位错误码

inet_addr & inet_ntoa

in_addr_t inet_addr(const char *cp)

功能：将点分十进制字符串IP地址转成32位字节序

const char *cp点分十进制字符串IP

返回值：成功返回字节序，失败返回-1

char *inet_ntoa(struct in_addr in)

功能：将32位字节序点转成点分十进制字符串IP地址

struct in_addr in点分十进制字符串IP

返回值：成功返回字节序，失败返回-1

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完整代码

服务端

#include <stdio.h>
#include <25061head.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */
#define SER_PORT 8888
#define SER_IP "192.168.109.12"
int main(int argc, const char *argv[])
{		//0.创建服务器套接字文件描述符int sfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //ipV4网络 TCP通信方式if(sfd==-1) ERR_MSG("socket error");printf("创建成功%d\n",sfd);//端口号快速重用int reuse=-1;if(setsockopt(sfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuse,sizeof(reuse))==-1)ERR_MSG("setsockopt error");printf("设置快速重用成功\n");//1.绑定//1.1封装地址信息struct sockaddr_in sin;   sin.sin_family=AF_INET;sin.sin_port=htons(SER_PORT);  //端口号转字节序sin.sin_addr.s_addr=inet_addr(SER_IP);//ip地址转字节序//1.2绑定信息if(bind(sfd,(struct sockaddr *)&sin,sizeof(sin))==-1) //参数2：需要强转成通用信息结构体ERR_MSG("bind error");printf("绑定成功%d\n",sfd);//2.监听if(listen(sfd,128)==-1)ERR_MSG("listen error");printf("监听成功%d\n",sfd);//3.接收链接请求struct sockaddr_in cin; //接收客户端的地址信息结构体    socklen_t socklen=sizeof(cin); //接收对方地址信息的长度 参数2写参数3必须写int new_fd=accept(sfd,(struct sockaddr*)&cin,&socklen);if(new_fd==-1)ERR_MSG("accept error");//将ip和端口分别转成点分十进制和无符号整型printf("%s:%d\n",inet_ntoa(cin.sin_addr)\,ntohs(cin.sin_port)); while(1){//4.接收数据char buf[128]="";ssize_t recv_num=recv(new_fd,buf,sizeof(buf)-1,0);//发生错误if(recv_num==-1) {perror("recv error");close(sfd);close(new_fd);return -1;}//对方下线else if(recv_num==0){printf("对方下线\n");close(new_fd);break;}//接收到数据printf("num=%ld recv_text=%s\n",recv_num,buf);//5.发送数据char send_buf[128]="hello hello";ssize_t send_num=send(new_fd,send_buf,strlen(send_buf),0);if(send_num==-1) ERR_MSG("send error");printf("num=%ld send_text=%s\n",send_num,send_buf);}close(sfd);return 0;
}

客户端

#include <stdio.h>
#include <25061head.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */#define SER_PORT 8888
#define SER_IP "192.168.109.12"   
#define CER_PORT 9999
#define CER_IP "192.168.109.12"   int main(int argc, const char *argv[])
{		//创建int cfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); if(cfd==-1) ERR_MSG("scoket error");//绑定(可选)//服务器地址信息struct sockaddr_in sin;sin.sin_family=AF_INET;sin.sin_port=htons(SER_PORT);sin.sin_addr.s_addr=inet_addr(SER_IP);//连接if(connect(cfd,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin))==-1)ERR_MSG("connect error");while(1){//发送char buf[128]="";fgets(buf,sizeof(buf),stdin); //终端获取buf[strlen(buf)-1]=0;if(send(cfd,buf,strlen(buf),0)==-1) //发送ERR_MSG("send error");//接收recv(cfd,buf,sizeof(buf),0);printf("%s\n",buf);}close(cfd);return 0;
}

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