Linux网络编程

来源：互联网发布：2016大数据教程百度云编辑：程序博客网时间：2024/06/06 21:44

网络通信：
数据传输三要素：源，目的，长度；
服务器：被动地响应请求，因此得不断地检测某个端口
客户端：主动地发起请求

服务器与客户端直接的数据传输
TCP ：可靠、重传机制（三次握手等）、有连接的传输
UDP：不可靠、我连接

重点：怎么写程序

文件读写
fd = open(“文件名”)
read(fd, buf, len);
write(fd, buf, len);

1、服务器端，TCP传输

1、大体框架！
fd = socket();
函数原型： int socket(int domain, int type, int protocol);
用socket函数得到一个句柄fd；但是句柄fd里面并没有含有任何ID信息，
所以引入bind（自己的IP、端口，）绑定函数！
第一个参数是：把fd和IP、端口绑定起来，意味着这个服务器它的程序以后就来检测这个IP、这个端口的数据
listen()；该函数是开始启动检测；
accept()；该函数是用来建立一条连接；主要是接受连接
send()、recv() 这两个函数分别与客户端中的,recv() 、send() 进行数据的收发；
具体参照下面代码！

2、printf(“Get connect from %s\n”, inet_ntoa(iSocketClient.sin_addr));
函数例子：inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
解释：net to ascii，意思就是将得到的IP地址转换成ascii码；
作用：将获得连接的客户端的ip地址打印出来

3、fork函数:创建子进程

假如有这么一个函数

mainif(0 = fork)     {}else     {}

则主进程是走else这个分支，子进程走if(0 = fork){}这个分支；
僵死进程：
在一开始设置signal(SIGCHLD,SIG_IGN); 便可以避免僵死进程的出现，具体看下面代码；

TCP下Server.c函数：

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */#include <sys/socket.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <signal.h>/*socket *bind *listen *accept *send/recv * */#define SERVER_PORT 8888#define BACKLOG     10int main(int argc, int **argv){    int iSocketServer;    int iSocketClient;    struct sockaddr_in tSocketServerAddr;    struct sockaddr_in tSocketClientAddr;    int iRet;    int iAddrLen;    int iRecvLen;    unsigned char ucRecvBuf[1000];    int iClientNum = -1;    signal(SIGCHLD,SIG_IGN);    //得到一个文件句柄    iSocketServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);    if (-1 == iSocketServer)    {        printf("socket error!\n");        return -1;    }    //服务器会检测INADDR_ANY这个IP的htons(SERVER_PORT);这个端口    tSocketServerAddr.sin_family      = AF_INET;    tSocketServerAddr.sin_port        = htons(SERVER_PORT);  /* host to net, short */    tSocketServerAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;    memset(tSocketServerAddr.sin_zero, 0, 8);    iRet = bind(iSocketServer, (const struct sockaddr *)&tSocketServerAddr, sizeof(struct sockaddr));    if (-1 == iRet)    {        printf("bind error!\n");        return -1;    }    //调用listen开始监测，BACKLOG设置为10，为最大可监听数目    iRet = listen(iSocketServer, BACKLOG);    if(-1 == iRet)    {        printf("listen error!\n");        return -1;    }    while (1)    {        iAddrLen = sizeof(struct sockaddr);        iSocketClient = accept(iSocketServer, (struct sockaddr *)&tSocketClientAddr, &iAddrLen);        if(-1 != iSocketClient)        {            iClientNum++;    //accept成功之后我们让iClientNum++            printf("Get connect from client %d : %s\n",  iClientNum, inet_ntoa(tSocketClientAddr.sin_addr));            //每来一个连接，我们就调用fork来创建一个进程            if(!fork())            {                //子进程源码                while (1)                {                    //接受客户端发来的数据并显示出来                    iRecvLen = recv(iSocketClient, ucRecvBuf, 999,0);                    if (iRecvLen <= 0)//如果出错                    {                        close(iSocketClient);                        return -1;                    }                    else                    {                        //设定一个结束符，最后一个数据为‘\0’                        ucRecvBuf[iRecvLen] = '\0';                        printf("Get Msg From Client %d: %s\n", iClientNum, ucRecvBuf);                    }                }            }        }    }    close(iSocketClient);    return 0;}

分析：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
bind()函数将长度为addlen的struct sockadd类型的参数my_addr与sockfd绑定在一起，将sockfd绑定到某个端口上，如果使用connect()函数则没有绑定的必要。所以下面Client便没有使用bind函数，而是使用了connect函数

2、TCP客户端Client
fd = socket();
调用connect()；用来与服务器建立连接
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
connect一定含有目的；(struct sockaddr * )强制转换；

转换网络字节序；
tSocketServerAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT); //host to net，short

主要的流程就是客户端调用connect函数来建立连接，将这个数据发送出去，当服务器端接受的到该数据，调用accept函数接受这条连接
于是它们之间就建立起来了，然后两者之间就可以用各自的,recv() 、send() 进行数据的收发

TCP下的Client.c函数

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */#include <sys/socket.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <unistd.h>#include <stdio.h>/*socket *connect *send/recv * */#define SERVER_PORT 8888int main(int argc, char **argv){    int iSocketClient;    struct sockaddr_in tSocketServerAddr;    int iRet;    unsigned char ucSendBuf[1000];    int iSendLen;    if (argc != 2)    {        printf("Usage:\n");        printf("%s <server_ip>\n", argv[0]);        return -1;    }    iSocketClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);    tSocketServerAddr.sin_family      = AF_INET;    tSocketServerAddr.sin_port        = htons(SERVER_PORT);  /* host to net, short */    //tSocketServerAddr.sin_addr.s_addr   = INADDR_ANY;    //表示你要连接到哪一个服务器上去，需要从server_ip这个参数上面得到    //第一个参数，字符串；该函数将字符串(例如192.168.1.1)转换存到sin_addr这里面去     if (0 == inet_aton(argv[1], &tSocketServerAddr.sin_addr))     {        printf("invalid server_ip\n");        return -1;    }    memset(tSocketServerAddr.sin_zero, 0, 8);    //tSocketServerAddr就是这个结构体，含有它的IP含有端口、协议等等    iRet = connect(iSocketClient, (const struct sockaddr *)&tSocketServerAddr, sizeof(struct sockaddr));    if (-1 == iRet)    {        printf("connect error!\n");        return -1;    }    while (1)    {        if (fgets(ucSendBuf, 999, stdin))//返回非空即是获得数据        {            //则可以进行数据的发送了！！！            iSendLen = send(iSocketClient, ucSendBuf, strlen(ucSendBuf), 0);            if (iSendLen <= 0)            {                close(iSocketClient);                return -1;            }        }    }    return 0;}

解析：当从标准输入获得数据后，数据非空，则可以进行数据的发送了。
等到数据的长度小于或者等于0，则此时关闭iSocketClient；

3、UDP传输服务器端、及客户端

区别大概
Server.c：UDP不用监听函数listen、不用accept函数进行接收,用recvfrom替代accept进行接收数据;
传输函数中不用send函数，用sendto函数进行发送数据;
Client.c： UDP传输中可以不用connect函数，则不用send函数来发送数据，可以直接用sendto函数进行发送数据。
如果要用connect函数的话就要调用send函数来发送数据即是说客户端用send/recv;sendto/recvfrom都可以！
该函数原型为：
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
该函数里面含有目的地址src_addr ，从而可以替代connect函数作用；

Client函数：

int main(int argc, char **argv){    int iSocketClient;    struct sockaddr_in tSocketServerAddr;    int iRet;    unsigned char ucSendBuf[1000];    int iSendLen;    int iAddrLen;    if (argc != 2)    {        printf("Usage:\n");        printf("%s <server_ip>\n", argv[0]);        return -1;    }    iSocketClient = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);    tSocketServerAddr.sin_family      = AF_INET;    tSocketServerAddr.sin_port        = htons(SERVER_PORT);  /* host to net, short */     //tSocketServerAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;     if (0 == inet_aton(argv[1], &tSocketServerAddr.sin_addr))     {        printf("invalid server_ip\n");        return -1;    }    memset(tSocketServerAddr.sin_zero, 0, 8);#if 0    iRet = connect(iSocketClient, (const struct sockaddr *)&tSocketServerAddr, sizeof(struct sockaddr));    if (-1 == iRet)    {        printf("connect error!\n");        return -1;    }#endif    while (1)    {        if (fgets(ucSendBuf, 999, stdin))        {#if 0            iSendLen = send(iSocketClient, ucSendBuf, strlen(ucSendBuf), 0);#else            iAddrLen = sizeof(struct sockaddr);            iSendLen = sendto(iSocketClient, ucSendBuf, strlen(ucSendBuf), 0,                                  (const struct sockaddr *)&tSocketServerAddr, iAddrLen);#endif            if (iSendLen <= 0)            {                close(iSocketClient);                return -1;            }        }    }    return 0;}

Server.c函数：

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */#include <sys/socket.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <signal.h>/* socket * bind * sendto/recvfrom */#define SERVER_PORT 8888int main(int argc, char **argv){    int iSocketServer;    int iSocketClient;    struct sockaddr_in tSocketServerAddr;    struct sockaddr_in tSocketClientAddr;    int iRet;    int iAddrLen;    int iRecvLen;    unsigned char ucRecvBuf[1000];    int iClientNum = -1;    iSocketServer = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);    if (-1 == iSocketServer)    {        printf("socket error!\n");        return -1;    }    tSocketServerAddr.sin_family      = AF_INET;    tSocketServerAddr.sin_port        = htons(SERVER_PORT);  /* host to net, short */    tSocketServerAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;    memset(tSocketServerAddr.sin_zero, 0, 8);    iRet = bind(iSocketServer, (const struct sockaddr *)&tSocketServerAddr, sizeof(struct sockaddr));    if (-1 == iRet)    {        printf("bind error!\n");        return -1;    }    while (1)    {        iAddrLen = sizeof(struct sockaddr);        iRecvLen = recvfrom(iSocketServer, ucRecvBuf, 999, 0, (struct sockaddr *)&tSocketClientAddr, &iAddrLen);        if (iRecvLen > 0)        {            ucRecvBuf[iRecvLen] = '\0';            printf("Get Msg From %s : %s\n", inet_ntoa(tSocketClientAddr.sin_addr), ucRecvBuf);        }    }    close(iSocketServer);    return 0;}

解析：重点也即是recvfrom的分解
函数原型：ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
（参数1是socket，参数2：数据放在那里，参数3：打算接收多少长度数据，参数4：flag为0，参数5：服务器等待接收的地址信息，参数6：地址长度）
重点参数5： from：（可选）指针，指向装有源地址的缓冲区。

其他：
字符串的IP和32位的IP转换.
在网络上面我们用的IP都是数字加点(192.168.0.1)构成的, 而在struct in_addr结构中用的是32位的IP,
我们上面那个32位IP(C0A80001)是的192.168.0.1 为了转换我们可以使用下面两个函数
int inet_aton(const char *cp,struct in_addr *inp)
char *inet_ntoa(struct in_addr in)
函数里面 a 代表 ascii n 代表network.第一个函数表示将a.b.c.d的IP转换为32位的IP,
存储在 inp指针里面.第二个是将32位IP转换为a.b.c.d的格式.

fgets函数：从标准输入中获得数据

ps -A

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