Linux网络编程入门-2

Linux网络编程--3. 服务器和客户机的信息函数

这一章我们来学习转换和网络方面的信息函数. 
3.1 字节转换函数 
在网络上面有着许多类型的机器,这些机器在表示数据的字节顺序是不同的, 比如i386芯片是低字节在内存地址的低端,
高字节在高端,而alpha芯片却相反. 为了统一起来,在Linux下面,有专门的字节转换函数. 
unsigned long  int htonl(unsigned long  int hostlong)
unsigned short int htons(unisgned short int hostshort)
unsigned long  int ntohl(unsigned long  int netlong)
unsigned short int ntohs(unsigned short int netshort)

在这四个转换函数中,h 代表host, n 代表 network.s 代表short l 代表long 
        第一个函数的意义是将本机器上的long数据转化为网络上的long. 其他几个函数的意义也差不多.

3.2 IP和域名的转换 
在网络上标志一台机器可以用IP或者是用域名.那么我们怎么去进行转换呢?

struct hostent *gethostbyname(const char *hostname)
struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr,int len,int type)
在中有struct hostent的定义
struct hostent{
        char *h_name;           /* 主机的正式名称  */
        char *h_aliases;        /* 主机的别名 */
        int   h_addrtype;       /* 主机的地址类型  AF_INET*/
        int   h_length;         /* 主机的地址长度  对于IP4 是4字节32位*/
        char **h_addr_list;     /* 主机的IP地址列表 */
        }
  #define h_addr h_addr_list[0]  /* 主机的第一个IP地址*/

gethostbyname可以将机器名(如 linux.yessun.com)转换为一个结构指针.在这个结构里面储存了域名的信息 
gethostbyaddr可以将一个32位的IP地址(C0A80001)转换为结构指针.

这两个函数失败时返回NULL 且设置h_errno错误变量,调用h_strerror()可以得到详细的出错信息

3.3 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.

3.4 服务信息函数 
在网络程序里面我们有时候需要知道端口.IP和服务信息.这个时候我们可以使用以下几个函数

int getsockname(int sockfd,struct sockaddr *localaddr,int *addrlen)
int getpeername(int sockfd,struct sockaddr *peeraddr, int *addrlen)
struct servent *getservbyname(const char *servname,const char *protoname)
struct servent *getservbyport(int port,const char *protoname)
struct servent
        {
                char *s_name;          /* 正式服务名 */
                char **s_aliases;      /* 别名列表 */  
                int s_port;            /* 端口号 */
                char *s_proto;         /* 使用的协议 */ 
        }

一般我们很少用这几个函数.对应客户端,当我们要得到连接的端口号时在connect调用成功后使用可得到 
系统分配的端口号.对于服务端,我们用INADDR_ANY填充后,为了得到连接的IP我们可以在accept调用成功后 使用而得到IP地址. 
在网络上有许多的默认端口和服务,比如端口21对ftp80对应WWW.为了得到指定的端口号的服务 我们可以调用第四个函数,
相反为了得到端口号可以调用第三个函数.

3.5 一个例子

CODE:  [Copy to clipboard]

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc ,char **argv)
{
        struct sockaddr_in addr;
        struct hostent *host;
        char **alias;
        
        if(argc<2)
        {
         fprintf(stderr,"Usage:%s hostname|ip..\n\a",argv[0]);
         exit(1);
        }
        
        argv++;
        for(;*argv!=NULL;argv++)
        {
                /* 这里我们假设是IP*/   
                if(inet_aton(*argv,&addr.sin_addr)!=0)
                {
                   host=gethostbyaddr((char   *)&addr.sin_addr,4,AF_INET); 
                   printf("Address information of Ip %s\n",*argv); 
                } 
                else 
                {
                      /* 失败,难道是域名?*/
                      host=gethostbyname(*argv); printf("Address information
                      of host %s\n",*argv); 
                }
                if(host==NULL)
                {
                        /* 都不是 ,算了不找了*/
                        fprintf(stderr,"No address information of %s\n",*argv);
                        continue;
                }
                printf("Official host name %s\n",host->h_name);
                printf("Name aliases:");
                for(alias=host->h_aliases;*alias!=NULL;alias++)
                 printf("%s ,",*alias);
                printf("\nIp address:");
                for(alias=host->h_addr_list;*alias!=NULL;alias++)
                  printf("%s ,",inet_ntoa(*(struct in_addr *)(*alias)));
        }
}

在这个例子里面,为了判断用户输入的是IP还是域名我们调用了两个函数,第一次我们假设输入的是IP所以调用inet_aton, 
失败的时候,再调用gethostbyname而得到信息.

(四)Linux网络编程--4. 完整的读写函数

一旦我们建立了连接,我们的下一步就是进行通信了.在Linux下面把我们前面建立的通道看成是文件描述符,
这样服务器端和客户端进行通信时候,只要往文件描述符里面读写东西了. 就象我们往文件读写一样.

4.1 写函数write 
ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t nbytes)

write函数将buf中的nbytes字节内容写入文件描述符fd.成功时返回写的字节数.失败时返回-1. 并设置errno变量. 
在网络程序中,当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能.

        1)write的返回值大于0,表示写了部分或者是全部的数据.

        2)返回的值小于0,此时出现了错误.我们要根据错误类型来处理.

如果错误为EINTR表示在写的时候出现了中断错误. 
如果为EPIPE表示网络连接出现了问题(对方已经关闭了连接). 
为了处理以上的情况,我们自己编写一个写函数来处理这几种情况.

int my_write(int fd,void *buffer,int length)
{
int bytes_left;
int written_bytes;
char *ptr;

ptr=buffer;
bytes_left=length;
while(bytes_left>0)
{
        /* 开始写*/
        written_bytes=write(fd,ptr,bytes_left);
        if(written_bytes<=0) /* 出错了*/
        {       
                if(errno==EINTR) /* 中断错误 我们继续写*/
                        written_bytes=0;
                else             /* 其他错误 没有办法,只好撤退了*/
                        return(-1);
        }
        bytes_left-=written_bytes;
        ptr+=written_bytes;     /* 从剩下的地方继续写  */
}
return(0);
}

4.2 读函数read 
ssize_t read(int fd,void *buf,size_t nbyte) read函数是负责从fd中读取内容.当读成功时, 
read返回实际所读的字节数,如果返回的值是0 表示已经读到文件的结束了,小于0表示出现了错误.
        如果错误为EINTR说明读是由中断引起的, 
        如果是ECONNREST表示网络连接出了问题. 和上面一样,我们也写一个自己的读函数.

int my_read(int fd,void *buffer,int length)
{
int bytes_left;
int bytes_read;
char *ptr;
  
bytes_left=length;
while(bytes_left>0)
{
   bytes_read=read(fd,ptr,bytes_read);
   if(bytes_read<0)
   {
     if(errno==EINTR)
        bytes_read=0;
     else
        return(-1);
   }
   else if(bytes_read==0)
       break;
    bytes_left-=bytes_read;
    ptr+=bytes_read;
}
return(length-bytes_left);
}

4.3 数据的传递 
有了上面的两个函数,我们就可以向客户端或者是服务端传递数据了.比如我们要传递一个结构.可以使用如下方式

/*  客户端向服务端写 */
struct my_struct my_struct_client;
write(fd,(void *)&my_struct_client,sizeof(struct my_struct);

/* 服务端的读*/ 
char buffer[sizeof(struct my_struct)];
struct *my_struct_server;
read(fd,(void *)buffer,sizeof(struct my_struct)); 
my_struct_server=(struct my_struct *)buffer;   

在网络上传递数据时我们一般都是把数据转化为char类型的数据传递.接收的时候也是一样的 注意的是我们没有必要在网络上传
递指针(因为传递指针是没有任何意义的,我们必须传递指针所指向的内容)