Unix Socket编程

UnixSocket编程.SocketSocket是TCP/IP网络的API，可以用它来开发网络应用程序Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符.Socket的建立intsocket(intdomain,inttype,intprotocol)函数返回:一个整型的Socket描述符，可以在后面调用它参数说明:intdomain指明所使用的协议族，通常是PF_INET,表示网络(TCP/IP)协议族说明我们网络程序所在的主机采用的通讯协族(AF_UNIX和AF_INET等).AF_UNIX:只能够用于单一的Unix系统进程间通信,AF_INET:是针对Internet的,因而可以允许在远程主机之间通信(当我们mansocket时发现domain可选项是PF_*而不是AF_*,因为glibc是posix的实现所以用PF代替了AF,不过我们都可以使用的)inttype指定socket的类型，通常是SOCK_STREAM流式Socket这样会提供按顺序的,可靠,双向,面向连接的比特流和SOCK_DGRAM数据报式Socket这样只会提供定长的,不可靠,无连接的通信intprottocol通常为0由于我们指定了type,所以这个地方我们一般只要用0来代替就可以了应用示例:intsockfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);.Socket配置Socket描述符是一个指向内部数据结构的指针，它指向描述符表入口。调用Socket函数时，socket执行体将建立一个Socket，实际上建立一个Socket意味着为一个Socket数据结构分配存储空间。Socket执行体为你管理描述符表。两个网络程序之间的一个网络连接包括五种信息：通信协议、本地协议地址、本地主机端口、远端主机地址和远端协议端口。Socket数据结构中包含这五种信息。通过socket调用返回一个socket描述符后，在使用socket进行网络传输以前，必须配置该socket:1)面向连接的socket客户端通过调用Connect函数在socket数据结构中保存本地和远端信息。2)无连接socket的客户端和服务端以及面向连接socket的服务端通过调用bind函数来配置本地信息。Bind函数将socket与本机上的一个端口相关联，随后你就可以在该端口监听服务请求。Bind函数原型为：intbind(intsockfd,structsockaddr*my_addr,intaddrlen);Bind()函数在成功被调用时返回0；出现错误时返回-1并将errno置为相应的错误号。Sockfd是调用socket函数返回的socket描述符,my_addr是一个指向包含有本机IP地址及端口号等信息的sockaddr类型的指针；addrlen常被设置为sizeof(structsockaddr)。1)structsockaddr结构类型是用来保存socket信息的：structsockaddr{unsignedshortsa_family;/*地址族，AF_xxx*/charsa_data[14];/*14字节的协议地址*/};sa_family一般为AF_INET，代表Internet（TCP/IP）地址族；sa_data则包含该socket的IP地址和端口号。2)sockaddr_in结构类型：structsockaddr_in{shortintsin_family;/*地址族*/unsignedshortintsin_port;/*端口号*/structin_addrsin_addr;/*IP地址*/unsignedcharsin_zero[8];/*填充0以保持与structsockaddr同样大小sin_zero用来将sockaddr_in结构填充到与structsockaddr同样的长度，可以用bzero()或memset()函数将其置为零。*/};这个结构更方便使用。指向sockaddr_in的指针和指向sockaddr的指针可以相互转换，这意味着如果一个函数所需参数类型是sockaddr时，你可以在函数调用的时候将一个指向sockaddr_in的指针转换为指向sockaddr的指针；或者相反。使用bind函数时，可以自动获得本机IP地址和随机获取一个没有被占用的端口号：/*系统随机选择一个未被使用的端口号;通过将my_addr.sin_port置为0，函数会自动为你选择一个未占用的端口来使用*/my_addr.sin_port=0;/*填入本机IP地址;通过将my_addr.sin_addr.s_addr置为INADDR_ANY，系统会自动填入本机IP地址*/my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;注意在使用bind函数是需要将sin_port和sin_addr转换成为网络字节优先顺序；而sin_addr则不需要转换。计算机数据存储有两种字节优先顺序：高位字节优先和低位字节优先:Internet上数据以高位字节优先顺序在网络上传输，所以对于在内部是以低位字节优先方式存储数据的机器，在Internet上传输数据时就需要进行转换，否则就会出现数据不一致。下面是几个字节顺序转换函数：(h:hostn:networkl:longs:short)·htonl()：把32位值从主机字节序转换成网络字节序,转为高位字节优先·htons()：把16位值从主机字节序转换成网络字节序,转为高位字节优先·ntohl()：把32位值从网络字节序转换成主机字节序,从高位字节优先转换·ntohs()：把16位值从网络字节序转换成主机字节序,从高位字节优先转换需要注意的是，在调用bind函数时一般不要将端口号置为小于1024的值，因为1到1024是保留端口号，你可以选择大于1024中的任何一个没有被占用的端口号。应用示例:A)服务端1)建立结构变量structsockaddr_inmy_addr;intSERVPORT;2)配置协议族、端口、地址、sin_zero填充位my_addr.sin_family=AF_INET;my_addr.sin_port=htons(SERVPORT);my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;bzero(&(my_addr.sin_zero),8);3)把sockfd的本地端口、IP地址、连接协议进行绑定if(bind(sockfd,(structsockaddr*)&my_addr,sizeof(structsockaddr))==-1){perror(bind);return1;}B)客户端1)建立结构体变量和端口号structsockaddr_inserv_addr;structhostent*host;intSERVPORT;//structhostent*host;把服务器端IP通过gethostbyname赋给host结构体,如果传入的是域名则转为IP地址再赋值if((host=gethostbyname(“”))==NULL)//或if((host=gethostbyname(“192.168.0.1”))==NULL){herror(gethostbynameerror);return1;}else{//输出IP地址:xxx.xxx.xxx.xxxprintf(host:%s\n,inet_ntoa(*((structin_addr*)host-h_addr)));}2)建立Socketif((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){perror(createsock);return1;}3)给服务端结构变量赋值serv_addr.sin_family=AF_INET;serv_addr.sin_port=htons(SERVPORT);serv_addr.sin_addr=*((structin_addr*)host-h_addr);bzero(&(serv_addr.sin_zero),8);4)连接服务端//intconnect(intsocfd,structsockaddr*serv_addr,intaddrlen)进行客户端程序设计无须调用bind()，因为这种情况下只需知道目的机器的IP地址，而客户通过哪个端口与服务器建立连接并不需要关心，socket执行体为你的程序自动选择一个未被占用的端口，并通知你的程序数据什么时候到达端口Connect函数启动和远端主机的直接连接。只有面向连接的客户程序使用socket时才需要将此socket与远端主机相连。面向连接的服务器从不启动一个连接，它只是被动的在协议端口监听客户的请求。无连接协议从不建立直接连接。if(connect(sockfd,(structsockaddr*)&serv_addr,sizeof(structsockaddr))==-1){perror(createsock);return1;}.Listen()Listen函数1)使socket处于被动的监听模式2)为该socket建立一个输入数据队列，将到达的服务请求保存在此队列中，直到程序处理它们intlisten(intsocfd,intbacklog)参数说明:sockfd是socket()函数返回的socket描述符backlog指定在请求队列中允许的最大请求数，进入的连接请求将在队列中等待accept它们如果一个服务请求到来时，输入队列己满，此socket将拒绝连接请求，客户收到一个出错信息intBACKLOG=20;if(listen(sockfd,BACKLOG)==-1){perror(listen);return1;}.accept()在建立好输入队列后，服务器就调用accept函数，然后睡眠并等待客户的连接请求1)accept()函数让服务器接收客户的连接请求。intaccept(intsockfd,void*addr,int*addrlen);参数说明:sockfd被监听的socket描述符addrsockaddr_in变量的指针，该变量用来存放请求服务的客户机的信息addrlen通常是sizeof(structsockaddr_in)返回值:-1出错时client_fd成功时[注]当accept函数监视的socket收到连接请求时，socket执行体将建立一个新的socket，执行体将这个新socket和请求连接进程的地址联系起来，收到服务请求的初始socket仍可以继续在以前的socket上监听，同时可以在新的socket描述符上进行数据传输操作intclient_fd;sin_size=sizeof(structsockaddr_in);if((client_fd=accept(sockfd,(structsockaddr*)&remote_addr.sin_addr,&sin_size))==-1){perror(accept);continue;}.send()intsend(intsockfd,constvoid*msg,intlen,intflags);参数列表:sockfd接收数据的socket方的idmsg要发送数据的指针len以字节为单位的数据的长度flags一般为0返回值:失败-1成功发送成功的字节数示例:char*msg=Hello!;intlen,bytes_sent;....len=strlen(msg);bytes_sent=send(client_fd,msg,len,0);....recv()intrecv(intsockfd,void*buf,intlen,unsignedintflags);参数列表:sockfd接收数据的socket的fdbuf存放数据的数据缓冲区lenlen是缓冲的长度flags通常为0返回值:成功实际接收的字节数错误-1while(1){recvbyt