Linux学习之网络编程2（socket，简单C/S模型）

写在前面

Linux网络编程我是看视频学的，Linux网络编程，看完这个视频大概网络编程的基础差不多就掌握了。这个系列是我看这个Linux网络编程视频写的笔记总结。

网络字节序

小端法：pc本地存储，高位存高地址，低位存低地址。
大端法：网络存储，高位存低地址，低位存高地址。

由此我们看到本地和网络的存储方式不一样，所以每次建立连接都要转换，下面我来介绍一些关于大端法和小端法的转换函数。

htonl：本地——>网络，转换的是IP
htons：本地——>网络，转换的是端口
ntohl：网络——>本地，转换的是IP
ntohs：网络——>本地，转换的是端口

其实这四个函数非常好记,h代表host表示本地，n代表network表示网络，l代表long存的IP，s代表short存的是端口。（~~所以说学好英语还是很重要的~~ ）

IP转换函数

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);
功能：本地字节序（string IP）——> 网络字节序。
参数：

af:AF_INET 或者AF_INET6
src:传入参数，IP地址（点分十进制）
dst:传出参数，转换后的网络字节序。
返回值：
成功，1
异常：0，说明src指向的不是一个有效的IP地址。
失败，-1

const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);
功能：网络字节序——>本地字节序（string IP）
参数：

af:AF_INET 或者AF_INET6
src: 网络字节序IP地址
dst：本地字节序（string IP）
size： dst的大小。
返回值：
成功，dst
失败，NULL

Socket套接字

套接字概念

在通信过程中，套接字一定是 成对出现。
一个文件描述符指向一个套接字（该套接字内部由借助内核缓冲区实现读写）

网络通信的流程

服务器端：
1. 先用socket()生成一个套接字lfd用来监听
2. 用bind()对第一步生成的套接字绑定地址结构（绑的是服务器的地址结构）
3. 用listen()函数设置lfd的监听上限，最大是128.
4. 用accept()阻塞直到有客户端请求连接。
5. 处理请求，得到客户端的地址结构，和用于通信的套接字cfd（这个套接字是调用accept()后返回值）
6. 成功建立连接，进行通信，处理业务逻辑。
客户端：
1. 先用socket() 生成一个套接字sfd
2. 使用connect()请求与服务器建立连接
3. 成功建立连接，进行通信，处理业务逻辑。

demo

说明

我们来写一个小demo，实现的功能是：客户端与服务器建立连接后，服务器可以将客户端发送的小写字母变成大写然后发送回去

服务器源代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/socket.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<ctype.h>

#define PORT 6666

void sys_err(char * str)
{
	perror(str);
	exit(1);
}

int main()
{
	int sfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(sfd==-1)
		sys_err("socker error");
	struct sockaddr_in addr_ser,addr_cli;
	addr_ser.sin_family=AF_INET;
	addr_ser.sin_port=htons(PORT);
	addr_ser.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	int res=bind(sfd,(struct sockaddr *)&addr_ser,sizeof addr_ser);
	if(res==-1)
		sys_err("bind error");
	res=listen(sfd,128);
	if(res==-1)
		sys_err("listen error");
	socklen_t addr_cli_len=sizeof addr_cli;
	int cfd=accept(sfd,(struct sockaddr*)&addr_cli,&addr_cli_len);
	if(res==-1)
		sys_err("accept error");
	char client_IP[1024];
	printf("client IP is %s,port is %d\n",inet_ntop(AF_INET,&addr_cli.sin_addr.s_addr,&client_IP,sizeof client_IP),ntohs(addr_cli.sin_port));
	while(1)
	{
		char buf[BUFSIZ];
		int n=read(cfd,buf,sizeof buf);
		write(STDOUT_FILENO,buf,n);
		for(int i=0;i<n;i++)
			buf[i]=toupper(buf[i]);
		write(cfd,buf,n);
	}
	return 0;
}

客户端源代码

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/socket.h>
#include<stdlib.h>
#include<arpa/inet.h>

#define PORT 6666

void sys_err(char* str)
{
	perror(str);
	exit(1);
}

int main()
{
	int cfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(cfd==-1)
		sys_err("socket error");
	struct sockaddr_in addr_ser;
	addr_ser.sin_family=AF_INET;
	addr_ser.sin_port=htons(PORT);
	inet_pton(AF_INET,"127.0.0.1",&addr_ser.sin_addr.s_addr);
	int res=connect(cfd,(struct sockaddr*)&addr_ser,sizeof addr_ser);
	if(res==-1)
		sys_err("connect error");
	while(1)
	{
		char buf[BUFSIZ];
		int n=read(STDIN_FILENO,buf,sizeof buf);
		write(cfd,buf,n);
		read(cfd,buf,n);
		write(STDOUT_FILENO,buf,n);
	}
	return 0;
}

效果展示

写好服务器后，可以再打开一个终端先用命令nc IP portl来测试服务器，命令里的IP是服务器的实际IP，port是服务器实际的端口

写在最后

个人亲身经验：我们学习的一系列Linux命令，一定要自己亲手去敲。不要只是看别人敲代码，不要只是停留在眼睛看，脑袋以为自己懂了，等你实际上手去敲会发现许许多多的这样那样的问题。毕竟“实践出真知”。

如果你觉得我写的题解还不错的，请各位王子公主移步到我的其他题解看看

数据结构与算法部分（还在更新中）：

C++ STL总结 - 基于算法竞赛（强力推荐）
动态规划——01背包问题
动态规划——完全背包问题
动态规划——多重背包问题
动态规划——分组背包问题
动态规划——最长上升子序列（LIS)
二叉树的中序遍历（三种方法）
最长回文子串
最短路算法——Dijkstra（C++实现）
最短路算法———Bellman_Ford算法（C++实现）
最短路算法———SPFA算法（C++实现）
最小生成树算法———prim算法（C++实现）
最小生成树算法———Kruskal算法（C++实现）
染色法判断二分图（C++实现）

Linux部分（还在更新中）：

Linux学习之初识Linux
Linux学习之命令行基础操作
Linux学习之基础命令（适合小白）
Linux学习之权限管理和用户管理
Linux学习之制作静态库和动态库
Linux学习之makefile
Linux学习之系统编程1（关于读写系统函数）
Linux学习之系统编程2（关于进程及其相关的函数）
Linux学习之系统编程3（进程及wait函数）
Linux学习之系统编程4(进程间通信）
Linux学习之系统编程5(信号）
Linux学习之系统编程6(线程）
Linux学习之系统编程7(线程同步/互斥锁/信号量/条件变量）
Linux学习之网络编程（纯理论）