1-函数声明

函数声明

连接工作

服务器

1.socket函数

头文件：<sys/socket.h>

创建一个未被使用的socket，并进行初始化协议。

int socket(int domain, int type,int protocol);

参数：

domain：指定协议族
- AF_INET表示IPv4协议族
- AF_INET6表示IPv6协议族。
type：指定套接字类型
- SOCK_STREAM表示基于TCP协议的流式套接字
- SOCK_DGRAM表示基于UDP协议的数据报套接字等。
protocol：指定协议类型，在通常为0表示使用默认协议。
- IPPROTO_TCP：TCP传输协议。
- IPPROTO_UDP：UDP传输协议。
- IPPROTO_SCTP：SCTP传输协议。
- IPPROTO_ICMP：ICMP协议。
- IPPROTO_RAW：原始IP数据包协议。
- IPPROTO_IP：IP协议，通常用于在IPv4和IPv6之间进行区分。

函数返回值：为新建套接字的描述符。如果失败，将返回-1并设置errno变量。

2.bind函数

头文件：

将socket和服务器的地址绑定。

int bind(int sockfd, struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen);

参数：

sockfd：

myaddr：指向一个标志ip和端口号的结构体。在为结构体赋值时使用sockaddr_in，使用时强转为该结构体类型。

  struct sockaddr_in {
      sa_family_t    sin_family;  // 协议族，始终为AF_INET
      in_port_t      sin_port;    // 端口号
      struct in_addr sin_addr;    // IPv4地址信息
      char           sin_zero[8]; // 未使用，填充0
  };
  
* ```C++
	servaddr.sin_family = AF_INET;  // 协议族，在socket编程中只能是AF_INET。
	servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);          // 任意ip地址。
	//servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("118.89.50.198"); // 指定ip地址。
	servaddr.sin_port = htons(5051);  // 指定通信端口。

addrlen：第二个参数的大小，sizeof()

返回值：

0，成功
-1，失败

3.listen函数

将socket设置为监听模式。

int listen(int sockfd, int backlog);

参数：

sockfd：socket
backlog：等待队列的长度

返回值：

0，成功
-1，失败

4.accept函数

从一个监听模式的socket，等待队列中取出一个指代客户端的socket。

int accept(int sockfd, struct sockaddr* addr, socklen_t *addrlen);

参数：

sockfd：监听socket
addr：接收客户端地址的结构体（的地址）
addrlen：addr的长度（的地址）

返回值：

socket，成功
-1，失败

客户端

1.socket（略）

2.connect函数

int connect(int sockfd, struct sockaddr *secv_addr, int addrlen);

参数：

sockfd：指代服务器的socket
secv_addr：服务器的地址和端口（的结构体）
addrlen：结构体的大小

返回值：

0，成功
-1，失败

收发消息（服务器和客户端）

1.发送（send/write）

在Linux下，socket也是一个文件描述符，因此可以使用对文件操作的函数来发送消息。

1.1 send函数（默认阻塞）

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

sockfd：指代客户端的socket
buf：指向要发送的数据缓冲区的指针。
len：指定要发送的数据长度。
flags：指定选项标志，填0。常见的标志有：
- MSG_OOB：发送带外数据。
- MSG_NOSIGNAL：在出现错误时不产生SIGPIPE信号。

返回值：

实际发送的数据长度，如果失败则返回-1并设置errno变量

1.2 write函数（阻塞）

头文件：<unistd.h>

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

参数：

fd：指定要写入数据的文件描述符。
buf：指向要写入的数据缓冲区的指针。
count：指定要写入的数据长度。

返回值：

为实际写入的数据长度，如果失败则返回-1并设置errno变量

2.接收（recv/read）

2.1 recv函数

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

参数：

sockfd：指定已连接的套接字描述符，即要接收数据的来源。
buf：指向接收数据缓冲区的指针。
len：指定接收数据缓冲区的长度。接收的数据只会比这个少。
flags：指定选项标志，填0。常见的标志有：
- MSG_OOB：接收带外数据。
- MSG_PEEK：接收数据但不将其从输入队列中删除。

返回值：

接收的数据长度
-1，失败
0，socket被关闭

2.2 read函数

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

参数：

fd：指定要读取数据的文件描述符。
buf：指向接收数据缓冲区的指针。
count：指定接收数据缓冲区的长度。

返回值：

为实际读取到的数据长度，如果失败则返回-1并设置errno变量

收尾工作

1.close函数

头文件：<unistd.h>

关闭socket。

int close(int socket);

参数：

socket：需要关闭的socket

返回值：

-1，失败
0，成功

案例

服务器

/*
 * 程序名：book242.cpp，此程序用于演示socket通信的服务端
 * 作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
 */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
    // 第1步：创建服务端的socket。
    int listenfd;
    if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        perror("socket");
        return -1;
    }

    // 第2步：把服务端用于通信的地址和端口绑定到socket上。
    struct sockaddr_in servaddr; // 服务端地址信息的数据结构。
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;                // 协议族，在socket编程中只能是AF_INET。
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 任意ip地址。
    // servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("118.89.50.198"); // 指定ip地址。
    servaddr.sin_port = htons(5051); // 指定通信端口。
    if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) != 0)
    {
        perror("bind");
        close(listenfd);
        return -1;
    }

    // 第3步：把socket设置为监听模式。
    if (listen(listenfd, 5) != 0)
    {
        perror("listen");
        close(listenfd);
        return -1;
    }

    // 第4步：接受客户端的连接。
    int clientfd;                             // 客户端的socket。
    int socklen = sizeof(struct sockaddr_in); // struct sockaddr_in的大小
    struct sockaddr_in clientaddr;            // 客户端的地址信息。
    clientfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&clientaddr, (socklen_t *)&socklen);
    printf("客户端（%s）已连接。\n", inet_ntoa(clientaddr.sin_addr));

    // 第5步：与客户端通信，接收客户端发过来的报文后，回复ok。
    char buffer[1024];
    while (1)
    {
        int iret;
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        if ((iret = recv(clientfd, buffer, sizeof(buffer), 0)) <= 0) // 接收客户端的请求报文。
        {
            printf("iret=%d\n", iret);
            break;
        }
        printf("ret=%d,接收：%s\n", iret, buffer);

        strcpy(buffer, "ok");
        if ((iret = send(clientfd, buffer, strlen(buffer), 0)) <= 0) // 向客户端发送响应结果。
        {
            perror("send");
            break;
        }
        printf("iret=%d,发送：%s\n", iret, buffer);
    }

    // 第6步：关闭socket，释放资源。
    close(listenfd);
    close(clientfd);
}

客户端

/*
 * 程序名：book241.cpp，此程序用于演示socket的客户端
 * 作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
 */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
    // 第1步：创建客户端的socket。
    int sockfd;
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
    {
        perror("socket");
        return -1;
    }

    // 第2步：向服务器发起连接请求。
    struct hostent *h;
    if ((h = gethostbyname("192.168.190.133")) == 0) // 指定服务端的ip地址。
    {
        printf("gethostbyname failed.\n");
        close(sockfd);
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in servaddr;
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(5051); // 指定服务端的通信端口。
    memcpy(&servaddr.sin_addr, h->h_addr, h->h_length);
    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) != 0) // 向服务端发起连接清求。
    {
        perror("connect");
        close(sockfd);
        return -1;
    }
    char buffer[1024];

    // 第3步：与服务端通信，发送一个报文后等待回复，然后再发下一个报文。
    for (int ii = 0; ii < 3; ii++)
    {
        int iret;
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        sprintf(buffer, "这是第%d个超级女生，编号%03d。", ii + 1, ii + 1);
        if ((iret = send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0)) <= 0) // 向服务端发送请求报文。
        {
            perror("send");
            break;
        }
        printf("iret=%d,发送：%s\n", iret, buffer);

        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        if ((iret = recv(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0)) <= 0) // 接收服务端的回应报文。
        {
            printf("iret=%d\n", iret);
            break;
        }
        printf("ret=%d,接收：%s\n", iret, buffer);
    }

    // 第4步：关闭socket，释放资源。
    close(sockfd);
}

发布于 2024-11-06