科林Linux6_网络

news2024/9/20 0:57:39 
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>    //大小端转换
#include<netdb.h>    //DNS

一、Socket套接字

为了开发网络应用，系统提供一套API函数接口，用于网络应用开发，这些接口称为套接字函数

struct sockaddr_int{
    sin_family=AF_INET;
    sin_port=8080;
    sin_addr.s_addr=127.0.0.1;
}addr;

int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM|SOCK_DRAM,0);    //socket创建
//成功返回sockfd，失败返回-1

bind(int sockfd,struct sockaddr* addr/*使用旧的网络信息结构体，向前兼容*/,socklen_t addrlen);
//成功返回0，失败返回-1。对socket设置自定义信息，保持信息不变

listen(sockfd,backlog/*等待连接队列大小,默认128*/);//监听连接过程以及对应的链接事件（TCPServer）
//成功返回0，失败返回-1

htons();    //本机到网络16位，小端转大端端口号
htonl();    //小端转大端p
ntohs();
ntohl();
inet_ntop();    //大端序转字符串
inet_pton();
inet_addr();
connect(int sockfd,struct sockaddr* destaddr,sockelen_t addrlen);    //请求连接函数（发起握手请求）
//成功返回0，失败返回-1，如果网络异常可能引发阻塞

int clientsock = accept(int serversocket,struct sockaddr* clientaddr,socklen_t* addrlen);    //阻塞等待并建立连接函数（完成三次握手），连接成功后立即返回
//成功返回sock，失败返回-1,如果网络异常可能引发阻塞

send(int sockfd,char* msg,int len,MSG_NOSIGNAL/*写忽略信号*/);    //向目标发送网络信息

recv(int sockfd,char* buffer,int size,MSG_DONTWAIT/*非阻塞读*/);    //读取接收网络信息

TCP连接方式：keep-alive长链接，close短链接

//TcpServer.h
#include<mysock.h>

#define SHUTDOWN 1

/*支持 tcp连接 及连接反馈的模型*/

int main(){
	//close 循环持续连接
	int server_sock,client_sock;
	struct sockaddr_in addrClient;
	socklen_t addrlen;
	server_sock=net_initializer();
	printf("Test tcp server version 1.0\n");
	char client_ip[16];
	while(SHUTDOWN){
		addrlen=sizeof(addrClient);
		client_sock=ACCEPT(server_sock,(struct sockaddr*)&addrClient,&addrlen);
		bzero(client_ip,16);
		inet_ntop(AF_INET,&addrClient.sin_addr.s_addr,client_ip,16);//大端序转字符串
		printf("client port %d,client ip %s\n",ntohs(addrClient.sin_port),client_ip);
		first_response(client_sock,client_ip);
		business(client_sock);//读取请求，处理请求，反馈响应
        close(client_sock);
	}
	close(server_sock);
	printf("server tis done\n");
	return 0;
}
//TcpClient.h
#include<mysock.h>

int main(){
	//创建套接字
	int server_sock=SOCKET(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
	//服务器套接字信息
	struct sockaddr_in addrServer;
	bzero(&addrServer,sizeof(addrServer));
	addrServer.sin_family=AF_INET;
	addrServer.sin_port=htons(8080);
	addrServer.sin_addr.s_addr=inet_addr("82.157.31.74");

	CONNECT(server_sock,(struct sockaddr*)&addrServer,sizeof(addrServer));
	
	int nRecvNum=0;
	int nSendNum=0;
	char recvBuf[1024]="";
	char sendBuf[1024]="";
	
	nRecvNum=RECV(server_sock,recvBuf,sizeof(recvBuf),0);
	printf("server:%s\n",recvBuf);

	fgets(sendBuf,sizeof(sendBuf),stdin);
	nSendNum=SEND(server_sock,sendBuf,sizeof(sendBuf),0);
		
	nRecvNum=RECV(server_sock,recvBuf,sizeof(recvBuf),0);
	printf("server:%s\n",recvBuf);

	close(server_sock);
	return 0;
}

  套接字函数的包裹，网络功能的包裹：在系统函数的基础上，拓展函数的功能，在函数的基础上包裹一层功能更丰富的函数

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

int SOCKET(int domain,int type,int protocol);
int BIND(int sockfd,const struct sockaddr* addr,socklen_t addrlen);
int LISTEN(int sockfd,int backlog);
int CONNECT(int sockfd,const struct sockaddr* addr,socklen_t addrlen);
int ACCEPT(int sockfd,struct sockaddr* addr,socklen_t* addrlen);
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);

int net_initializer();
void first_response(int sock,char* cip);

//业务处理模块
void business(int client_sock);
//mysock.c
#include<mysock.h>

int SOCKET(int domain,int type,int protocol){
	int sock;
	if((sock=socket(domain,type,protocol))==-1){
		perror("socket create failed");
		return -1;
	}
	return sock;
}

int BIND(int sockfd,const struct sockaddr* addr,socklen_t addrlen){
	if((bind(sockfd,addr,addrlen))==-1){
		perror("bind call failed");
		return -1;
	}
	return 0;
}

int LISTEN(int sockfd,int backlog){
	if((listen(sockfd,backlog))==-1){
		perror("listen call failed");
		return -1;
	}
	return 0;
}

int CONNECT(int sockfd,const struct sockaddr* addr,socklen_t addrlen){
	if((connect(sockfd,addr,addrlen))==-1){
		perror("connect call failed");
		return -1;
	}
	return 0;
}

int ACCEPT(int sockfd,struct sockaddr* addr,socklen_t* addrlen){
	int sock;
	if((sock=accept(sockfd,addr,addrlen))==-1){
		perror("accept call failed");
		return -1;
	}
	return sock;
}

ssize_t RECV(int sockfd,void* buf,size_t len,int flags){
	ssize_t size;
	if((size=recv(sockfd,buf,len,flags))==-1){
		if(errno==EAGAIN){
			printf("recv nonblock return\n");
		}
		else{
			perror("recv call failed");
		}
		return -1;
	}
	return size;
}

ssize_t SEND(int sockfd,const void* buf,size_t len,int flags){
	ssize_t size;
	if((size=send(sockfd,buf,len,flags))==-1){
		perror("send call failed");
		return -1;
	}
	return size;
}

int net_initializer(){
	//套接字信息
	struct sockaddr_in addrServer;
	bzero(&addrServer,sizeof(addrServer));
	addrServer.sin_family=AF_INET;
	addrServer.sin_port=htons(8080);
	addrServer.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	//创建套接字
	int server_sock;
	server_sock=SOCKET(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	BIND(server_sock,(struct sockaddr*)&addrServer,sizeof(addrServer));
	LISTEN(server_sock,128);
	return server_sock;
}

void first_response(int sock,char* cip){
	char response[1024];
	bzero(response,sizeof(response));
	sprintf(response,"hi, %s wellcome test TCP server.\n",cip);
	SEND(sock,response,strlen(response),0);
}

void business(int client_sock){
	//读取一次客户端请求，处理后，立刻断开
	ssize_t recv_size;
	char recv_buffer[1024];
	bzero(recv_buffer,sizeof(recv_buffer));
	recv_size=RECV(client_sock,recv_buffer,sizeof(recv_buffer),0);

	if((strcmp(recv_buffer,"time\n")==0) || (strcmp(recv_buffer,"time")==0)){
		//响应系统时间
		time_t tp;
		char tbuf[1024];
		bzero(tbuf,sizeof(tbuf));
		ctime_r(&tp,tbuf);
		SEND(client_sock,tbuf,strlen(tbuf),0);
		printf("server,response time success.\n");
		close(client_sock);
	}
	else{
		//数据处理，大小写转换 toupper()
		int cnt=0;
		while(cnt<recv_size){
			recv_buffer[cnt]=toupper(recv_buffer[cnt]);
			cnt++;
		}
		SEND(client_sock,recv_buffer,recv_size,0);
		printf("server,response data sucess.\n");
		close(client_sock);
	}
}

二、业务

简易业务：例子

客户端向服务端发送time关键字，服务器接收后，向客户端返回系统时间

简单数据处理，客户端向服务端发送字符串，服务端完成大小写转换，并回复

客户端向服务端发送手机号码，服务端向手机发送短信，并附带4位验证码，后续的验证流程忽略

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