socket俗称套接字,是网络进程间通信的一组接口。网络两端通过socket连接,
并且connect成功后会在来都产生一个socket。
socket函数解析:
socket()
打开一个网络端通讯端口,成功返回socket的标识符,失败返回-1.
int socket(int domain, int type, int protocol);
- family: 协议族(family),指定了socket的通信地址类型,通常用AF_INET,代表使用ipv4地址。
- type: socket类型,通常有两个值可选:TCP/IP 使用 SOCKET_STREAM,指面向流的协议;SOCKET_DGRAM是面向数据包的协议,如UDP。
- protocol: 指定协议,通常设置为0, 会根据type类型选择协议。
bind()函数
将socket绑定到对应端口,进行监听,成功返回0,失败返回-1.
int bind(int sockfd, struct sockaddr_in *myaddr, int addrlen);
- sockfd: socket描述符,它是通过socket()函数得到的。
- myaddr是一个包含本机ip地址和端口等信息的sockaddr指针。
- struct sockaddr_in结构类型是用来保存socket信息的:
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; //AF_INET
in_port_t sin_port; //绑定端口号
struct in_addr sin_addr; //ip地址
unsigned char sin_zero[8]; //为了与sockaddr大小一致增加的补位,sockaddr_in是前者的改进结构
}; - addrlen是myaddr的长度
myaddr.sin_family = AF_INET; myaddr.sin_port = htons(SERVERPORT); myaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(INADDR_ANY);//表示可以接收来自任意ip的请求 bzero(&(myaddr.sin_zero), 8);
connect()函数
由客户端发起,与服务端建立连接,成功返回0,失败返回-1.
int connect(int sock_fd, struct sockaddr *serv_addr,int addrlen);
- sock_fd是socket描述符,由socket()创建。
- serv_addr表示服务器的地址信息。
- addrlen表示serv_addr长度
listen()函数
服务端需要对多个客户端进行通讯服务,listen()函数实现对socket描述符的监听。成功返回0,失败返回-1.
int listen(int sock_fd, int backlog);
- sock_fd表示要监听的socket描述符
- backlog表示监听请求队列的最大值,超出这个返回连接请求就会被忽略。
accept()函数
TCP服务端有listen()监听到一个连接请求后交给accept()接受该请求,这样连接就建立成功,之后就可以进行IO操作了。
成功返回新的socket描述符,失败返回-1.
int accept(int sock_fd, struct sockaddr_in* remote_addr, int addrlen);
- sock_fd是socket()创建的描述符
- remote_addr是一个结果参数,它用来接收客户端的地址信息。
- addrlen是remote_addr的大小。
send()函数
通过accept()得到socket描述符,并调用该标识符向该标识符指代的socket发送信息。成功返回实际发送的数据长度,失败返回-1.
int send(int sock_fd, const void *msg, int len, int flag)
- sock_fd: 要写入并传输数据的socket。
- msg:写入的数据的指针。
- len:写入数据的大小。
- flag:默认0, 用法略。
recv()函数
接受socket传输过来的数据。成功返回实际接收数据的长度,失败返回-1.
int recv(int sock_fd, void *buf, int len, int flag);
- sock_fd:接受数据的socket描述符。
- buf:是接受数据的缓冲区。
- len:是缓冲区的长度
就IO函数来说,不只是上面说的,总共有:
- read() / write()
- send() / recv()
- readv() / writev()
- recvmsg() / sendmsg()
- recvfrom() / sendto()
close()函数
顾名思义,关掉相应的socket描述符
下面代码实现了客户端与服务端的通信,每一个连接成功的请求由一个进程管理,客户端通过输入控制是否断开连接。
服务器
#include <stdio.h> #include <arpa/inet.h> #include <stdlib.h> #include <errno.h> #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <netinet/in.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/wait.h> #define SERVPORT 3333 /*服务器监听端口号 */ #define BACKLOG 10 /* 最大同时连接请求数 */ void main() { int sock_fd,client_fd; /*sock_fd:监听socket;client_fd:数据传输socket */ int sin_size; struct sockaddr_in my_addr; /* 本机地址信息 */ struct sockaddr_in remote_addr; /* 客户端地址信息 */ char buf[100]; int bufsize; if((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { perror("socket创建出错!"); exit(1); } my_addr.sin_family=AF_INET; my_addr.sin_port=htons(SERVPORT); my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); bzero(&(my_addr.sin_zero),8); if(bind(sock_fd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) { perror("bind出错!"); exit(1); } if(listen(sock_fd, BACKLOG) == -1) { perror("listen出错!"); exit(1); } while(1) { sin_size = sizeof(struct sockaddr_in); if((client_fd = accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&remote_addr, &sin_size)) == -1) { perror("accept出错"); continue; } printf("received a connection from %s\n", inet_ntoa(remote_addr.sin_addr)); if(!fork()) { /* 子进程代码段 */ while(1){ if(send(client_fd, "Hello, you are connected!\n", 26, 0) == -1) { perror("send出错!"); } if((bufsize = recv(client_fd, buf, 100, 0)) == -1){ perror("recv error"); }else{ buf[bufsize] = '\0'; if(bufsize == 1 && buf[0] == '#'){ printf("close thread"); close(client_fd); exit(0); } printf("receive: %s\n", buf); } } } } }
客户端
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <errno.h> #include <string.h> #include <netdb.h> #include <sys/types.h> #include <netinet/in.h> #include <sys/socket.h> #define SERVPORT 3333 #define MAXDATASIZE 100 /*每次最大数据传输量 */ main(int argc, char *argv[]) { int sock_fd, recvbytes; char buf[MAXDATASIZE], sendbuf[MAXDATASIZE]; struct hostent *host; struct sockaddr_in serv_addr; if(argc< 2) { fprintf(stderr,"Please enter the server's hostname!\n"); exit(1); } if((host=gethostbyname(argv[1])) == NULL) { herror("gethostbyname出错!"); exit(1); } if((sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { perror("socket创建出错!"); exit(1); } serv_addr.sin_family=AF_INET; serv_addr.sin_port=htons(SERVPORT); serv_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr); bzero(&(serv_addr.sin_zero),8); if(connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) { perror("connect出错!"); exit(1); } while(1){ if((recvbytes=recv(sock_fd, buf, MAXDATASIZE, 0)) == -1) { perror("recv出错!"); exit(1); } buf[recvbytes] = '\0'; printf("Received: %s",buf); printf("input info to send\n"); scanf("%s", sendbuf); if(send(sock_fd, sendbuf, strlen(sendbuf), 0) == -1){ perror("send error\n"); continue; } if(strlen(sendbuf) == 1 && sendbuf[0] == '#'){ printf("exit"); break; } } close(sock_fd); }
在运行客户端代码时,需要加上服务端ip作为参数。效果如下图
右边是client,左边是server,在client输入#时断开。