Socket通信详解
文章目录
- Socket通信详解
- Socket流程介绍
- 函数介绍
- 编程实例
Socket流程介绍
socket通信类似于电话通信，其服务器基本流程就是
函数介绍
- socket()
其中socket的函数原型如下所示，它的作用就是创建套接字，同时规定好该套接字的用途
其中的每个参数的作用如下所示：
domain:套接字使用的协议族信息(比如PF_INET就是使用IVP4互联网协议族)
type:套接字数据传输类型信息(比如SOCK_STREAM是指面向连接的套接字类型,TCP就是这个类型)
protocol:计算机通信中使用的协议信息(比如IPV4，面向连接类型，基本就只有TCP，这里就填写IPPROTO_TCP)
- bind()
其中bind的函数原型如下所示，它的作用就是把地址信息分配给套接字上，也就是前面socket生成的套接字上。其函数原型如下所示：
其中中间的__CONST_SOCKADDR_ARG是个宏，继续追踪可以知道是个存储地址信息的结构体，如下所示
其中每个参数的作用如下所示:
fd:套接字描述符，就是前文socket函数的返回值，结构体信息是绑定在这个套接字上的
addr:存储地址信息的指针，里面有IP和端口信息。
len:就是第二个参数addr的长度
那么addr里面的具体详情又是怎么样的呢，即sockaddr的结构体定义如下所示，是一个14个字节长度的字符串数组。
为了便于填写，我们一般使用sockaddr_in结构体，然后进行强制类型转换为sockaddr类型，
上图中的name就是sockaddr_in类型，sockadr_in结构体类型如下所示:
第一个红框中的变量为sin_family，其演变如下所示
对socket_In结构体的变量解析如下
sin_family:地址族（比如IPV4就填写AF_INET)
sin_port:填写16位网络端口，重点是它是以网络字节序保存，所以需要进行转换
sin_addr:填写32为ip地址，也以网络字节序保存。
sin_zero:无实际含义，为了保持与socket结构体长度一致，方便强制类型转换。
- listen()
其中listen的函数原型如下所示
其参数解析如下
fd:前面两个函数都用到过的套接字描述符
n:表示连接请求队列的长度，如果设置为5，则队列长度为5，表示最多使五个连接请求进入队列
- accept()
其中accept()的函数原型如下所示
其参数解析如下
fd:服务器的套接字描述符
addr:用来保存发起连接的客户端的地址信息
addr_len:第二个参数的结构体长度，当函数调用完成后，这个参数就是被填入的客户端地址长度
返回值:一个套接字的文件描述符，这个套接字是accept函数生成的用来和这个客户端对话的。
编程实例
-
文件介绍
hello_server.c就是主要的文件，也就是实例。hello_client.c是配合服务器测试的客户端程序。Makefile是用来编译两者的。 -
测试流程
make ./hello_server 9190 //这个端口随便选择一个没有占用的端口即可 ./hello_client 127.0.0.1 9190//这里的ip和端口号要与服务器的ip端口号保持一致此时客户端会收到一个消息，消息内容为
Message from server: hello World! -
测试截图
服务端运行
客户端运行以及结果
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hello_server.c
#include <arpa/inet.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <unistd.h> void error_handling(char* message); int main(int argc, char* argv[]) { int serv_sock; int clnt_sock; struct sockaddr_in serv_addr; struct sockaddr_in clnt_addr; socklen_t clnt_addr_size; char message[] = "hello World!"; if (argc != 2) { printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]); exit(1); } serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字 if (serv_sock == -1) { error_handling("socket() error"); } memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); serv_addr.sin_family = AF_INET; serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); if (bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1)//将地址信息绑定套接字 error_handling("bind() error"); if (listen(serv_sock, 5) == -1) error_handling("listen() error");//监听套接字 clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr); clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_size);//当收到客户端消息的时候创建一个套接字来进行通信 if (clnt_sock == -1) { error_handling("accept() error"); } write(clnt_sock, message, sizeof(message)); close(clnt_sock); close(serv_sock); return 0; } void error_handling(char* message) { fputs(message, stderr); fputc('\n', stderr); exit(1); } -
hello_client.c
#include <arpa/inet.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <unistd.h> void error_handling(char* message); int main(int argc, char* argv[]) { int sock; struct sockaddr_in serv_addr; char message[30]; int str_len; if (argc != 3) { printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]); exit(1); } sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (sock == -1) { error_handling("socket() error"); } memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); serv_addr.sin_family = AF_INET; serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); if (connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1) error_handling("connect() error"); str_len = read(sock, message, sizeof(message) - 1); if (str_len == -1) error_handling("read() error"); printf("Message from server: %s \n", message); close(sock); return 0; } void error_handling(char* message) { fputs(message, stderr); fputc('\n', stderr); exit(1); } -
MakeFile
all: server client server: hello_server.c clang-format -style=google -i hello_server.c gcc hello_server.c -o hello_server client: hello_client.c clang-format -style=google -i hello_client.c gcc hello_client.c -o hello_client clean: rm hello_client hello_server
