一个简单的回射C/S程序

下面介绍程序中用到的socket API,这些函数都在 sys/socket.h 中。

int socket(int family, int type, int protocol);

             socket()打开一个网络通讯端口,如果成功的话,就像open()一样返回一个文件描述符,应用程序

可以像读写文件一样用read/write在网络上收发数据,如果socket()调用出错则返回-1。对于IPv4,family参数指定为AF_INET。对于TCP协议,type参数指定为SOCK_STREAM,表示面向流的传输协议。如果是UDP协议,则type参数指定为SOCK_DGRAM,表示面向数据报的传输协议。protocol参数的介绍从略,指定为0即可。

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, socklen_taddrlen);
               服务器程序所监听的网络地址和端口号通常是固定不变的,客户端程序得知服务器程序的地址和端

口号后就可以向服务器发起连接,因此服务器需要调用bind绑定一个固定的网络地址和端口号。bind()成功返回0,失败返回-1。

           bind()的作用是将参数sockfd和myaddr绑定在一起,使sockfd这个用于网络通讯的文件描述符监听myaddr所描述的地址和端口号。前面讲过,struct sockaddr *是一个通用指针类型,myaddr参数实际上可以接受多种协议的sockaddr结构体,而它们的长度各不相同,所以需要第三个参数addrlen指定结构体的长度。我们的程序中对myaddr参数是这样初始化的:

       bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
       servaddr.sin_family = AF_INET;
       servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
       servaddr.sin_port = htons(5188);

          首先将整个结构体清零,然后设置地址类型为AF_INET,网络地址为INADDR_ANY,这个宏表示本地的任意IP地址,因为服务器可能有多个网卡,每个网卡也可能绑定多个IP地址,这样设置可以在所有的IP地址上监听,直到与某个客户端建立了连接时才确定下来到底用哪个IP地址,端口号用5188。

           

                      int listen(int sockfd, int backlog);

           典型的服务器程序可以同时服务于多个客户端,当有客户端发起连接时,服务器调用的accept()返回并接受这个连接,如果有大量的客户端发起连接而服务器来不及处理,尚未accept的客户端就处于连接等待状态,listen()声明sockfd处于监听状态,并且最多允许有backlog个客户端处于连接待状态,如果接收到更多的连接请求就忽略。listen()成功返回0,失败返回-1。

             int accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t*addrlen);
            三方握手完成后,服务器调用accept()接受连接,如果服务器调用accept()时还没有客户端的连接请
求,就阻塞等待直到有客户端连接上来。cliaddr是一个传出参数,accept()返回时传出客户端的地址和端口号。addrlen参数是一个传入传出参数(value-result argument),传入的是调用者提供的缓冲区cliaddr的长度以避免缓冲区溢出问题,传出的是客户端地址结构体的实际长度(有可能没有占满调用者提供的缓冲区)。如果给cliaddr参数传NULL,表示不关心客户端的地址。

我们的服务器程序结构是这样的:
while (1) {
          cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
         connfd = accept(listenfd,
          (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
          n = read(connfd, buf, MAXLINE);
           ...
         close(connfd);
           }
            整个是一个while死循环,每次循环处理一个客户端连接。由于cliaddr_len是传入传出参数,每次调accept()之前应该重新赋初值。accept()的参数listenfd是先前的监听文件描述符,而accept()的返回值是另外一个文件描述符connfd,之后与客户端之间就通过这个connfd通讯,最后关闭connfd断开连接,而不关闭listenfd,再次回到循环开头listenfd仍然用作accept的参数。accept()成功返回一个文件描述符,出错返回-1。

  

// echoser.c #include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <errno.h>#include <arpa/inet.h>#include <netinet/in.h>#include <string.h>#define ERR_EXIT(m) \do{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \}while(0)int main(){int listenfd; // 被动套接字(文件描述付),即只可以accept/*int socket(int family, int type, int protocol);socket()打开一个网络通讯端口，如果成功的话，就像open()一样返回一个文件描述符，应用程序可以像读写文件一样用read/write在网络上收发数据，如果socket()调用出错则返回-1。对于IPv4，family参数指定为AF_INET。对于TCP协议，type参数指定为SOCK_STREAM，表示面向流的传输协议。如果是UDP协议，则type参数指定为SOCK_DGRAM，表示面向数据报的传输协议。protocol参数的介绍从略，指定为0即可。  */if( (listenfd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP) ) < 0)// listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)ERR_EXIT("socket error");struct sockaddr_in servaddr;memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;servaddr.sin_port = htons(5188);servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);// INADDR_ANY，这个宏表示本地的任意IP地址//servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");//inet_aton("127.0.0.1",&servaddr.sin_addr);int on = 1;if( setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on)) < 0)ERR_EXIT("setsockopt error");/* int bind(int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen); 服务器程序所监听的网络地址和端口号通常是固定不变的，客户端程序得知服务器程序的地址和端口号后就可以向服务器发起连接，因此服务器需要调用bind绑定一个固定的网络地址和端口号。bind()成功返回0，失败返回-1。 bind()的作用是将参数sockfd和myaddr绑定在一起，使sockfd这个用于网络通讯的文件描述符监听myaddr所描述的地址和端口号。 *///服务器需要调用bind绑定一个固定的网络地址和端口号,//参数sockfd和myaddr绑定在一起//struct sockaddr *是一个通用指针类型if( bind( listenfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr)) < 0)ERR_EXIT("bind err");/* 典型的服务器程序可以同时服务于多个客户端，当有客户端发起连接时，服务器调用的accept()返回并接受这个连接，如果有大量的客户端发起连接而服务器来不及处理，尚未accept的客户端就处于连接等待状态，listen()声明sockfd处于监听状态，并且最多允许有backlog个客户端处于连接等待状态，如果接收到更多的连接请求就忽略。listen()成功返回0，失败返回-1。 */// listen 应该在 socket 和 bind 之后, 而在accept 之前if( listen(listenfd,SOMAXCONN) < 0)  //  INADDR_ANY，这个宏表示本地的任意IP地址ERR_EXIT("lesten err");struct sockaddr_in peeraddr; // 传出参数socklen_t peerlen = sizeof(peeraddr);// 传入传出参数,必须有初始值int conn; // 已经连接套接字(变为主动套接字,可以主动connect)/* int accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen); 三方握手完成后，服务器调用accept()接受连接，如果服务器调用accept()时还没有客户端的连接请求，就阻塞等待直到有客户端连接上来。cliaddr是一个传出参数，accept()返回时传出客户端的地址和端口号。addrlen参数是一个传入传出参数（value-result argument），传入的是调用者提供的缓冲区cliaddr的长度以避免缓冲区溢出问题，传出的是客户端地址结构体的实际长度（有可能没有占满调用者提供的缓冲区）。如果给cliaddr和addrlen参 数传NULL，表示不关心客户端的地址。 */if( (conn = accept(listenfd,(struct sockaddr*)&peeraddr,&peerlen)) < 0)ERR_EXIT("accept err");//通过peeraddr打印连接上来的客户端ip和端口号printf("recv connect ip=%s ,port = %d \n",inet_ntoa(peeraddr.sin_addr),ntohs(peeraddr.sin_port));char recvbuf[1024];while(1){memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf));// 从accept返回的文件描述符conn读取客户端的请求int ret = read(conn,recvbuf,sizeof(recvbuf));// 打印输出fputs(recvbuf,stdout);// 返回给客户端write(conn,recvbuf,ret);}close(conn);close(listenfd);}

/// echolic.c#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <errno.h>#include <arpa/inet.h>#include <netinet/in.h>#include <string.h>#define ERR_EXIT(m) \do{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \}while(0)int main(){int sock;if( (sock = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP)) < 0)ERR_EXIT("sock err");struct sockaddr_in servaddr;memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;servaddr.sin_port = htons(5188);servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // inet_aton("127.0.0.1",&servaddr.sin_addr);/* 客户端需要调用connect()连接服务器，connect和bind的参数形式一致，区别在于bind的参数是自己的地址，而connect的参数是对方的地址。connect()成功返回0，出错返回-1。 */if( connect(sock,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr)) < 0)ERR_EXIT("connect error");char sendbuf[1024] = {0};char recvbuf[1024] = {0};while( fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin) != NULL){write(sock,sendbuf,strlen(sendbuf));read(sock,recvbuf,sizeof(recvbuf));fputs(recvbuf,stdout);memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf));memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf));}close(sock);return 0;}