【Linux】网络编程套接字socket

1.套接字socket编程：网络通信程序的编写

网络通信程序的编写使用的都是套接字接口 网络通信程序的编写：TCP/IP五层中应用层是面向程序员的一层，应用层的协议都是程序员自己订立，应用层处理完毕后，将数据交给操作系统，进行传输层开始往下的封装。 传输层的典型协议：UDP/TCP  

2.UDP协议和TCP协议的区别

UDP协议：用户数据包协议-----无连接的，不可靠的，面向数据包的一种传输方式（无法提供可靠传输，但是传输速度快）–视频传输 TCP协议：传输控制协议----基于连接的，可靠的，面向字节流的一种传输方式（提供可靠传输，但是传输速度较慢）–普通的文件传输  

3.UDP通信程序的编写

在网络通信中，都是端与端之间的通信，两台主机的两个进程间的通信，并且通信两端有一种叫法：

客户端：通信两端中，首先主动发起请求的一端 服务端：通信两端中，首先被动接受请求的一端

 

4.通信流程

server（服务端）1.在程序中创建套接字—使进程与网卡之间通过套接字建立联系2.为套接字绑定地址信息 ①地址信息：IP地址和端口 ②每一条网络中的数据都要包含：源端IP，PORT,对端IP，PORT ③接收端：告诉操作系统发往这个主机的那个端口的数据应该交给我处理 ④发送端：告诉操作系统，发送的这条数据的源端地址是什么 ⑤就是在创建套接字创建的socket结构体中描述地址信息  3.服务端首先接收数据 ①创建套接字，实际上在内核中创建了一个结构体–socket，socket中会有两个缓冲区（发送/接收） ②一旦网卡接收到数据，这时候操作系统会根据数据中的目的地址信息，去socket列表中进行匹配，这个数据应该放到谁的接收缓冲区中 ③接收数据，只是通过接收接口直接从指定的socket接收缓冲区中取出数据  4.发送数据：将数据放到指定socket的发送缓冲区中，操作系统会在何时的时候，从缓冲分区中取出数据进行封装，最后传输出去5.关闭套接字，释放资源   client（客户端）1.创建套接字，在内核中创建socket结构体2.为套接字绑定地址信息（不推荐） ①刻画段不推荐程序员主动绑定地址，因为一个端口执行被一个进程占用，一旦要绑定的端口已经被使用，则会绑定失败 ②尽可能的避免了地址冲突的概率

 

5.接口介绍

① 创建套接字：在内核中创建socket结构体 int socket(int domain, int type, int protocol);

domain：地址域类型（地址有各种结构—ipv4，ipv6，local）–表示这是一个什么样通信套接字 AF_INET—ipv4协议版本的地址域

type：套接字类型（SOCKET_STREAM—流式套接字—默认协议是tcp，SOCKET_DGRAM—数据报套接字—默认是udp）

protocol：协议类型—0表示要解字类型的默认协议；IPPROTO_TCP-6 / IPPROT_UDP-17

返回值：返回套接字操作句柄—文件描述符；失败返回-1

 

② 为套接字绑定地址信息：在创建的socket结构体中描述源端的地址信息，告诉操作系统那些数据放到自己的接收缓冲区int bind(int sockfd, struct sockaddr*addr, socklen_t len)sockfd：创建套接字返回的操作句柄addr：要绑定的地址信息----struct sockaddr 通用地址结构（通常不用这个）–len：地址信息长度ipv4使用的是struct sockaddr_in{sin_family—地址域类型；sin_port—网络字节序端口；sin_addr.s_addr–网络字节序IP地址}

6.UDP实现

// udp客户端通信程序 // 1.创建套接字 // 2.绑定地址信息（不推荐） // 3.接收数据 // 4.发送数据 // 5.关闭套接字 #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/socket.h> // socket结构头文件 #include <netinet/in.h> // 地址结构头文件 #include <arpa/inet.h> // 网络字节序转换接口头文件 int main(int argc, char* argv[]) { // argc表示运行参数的个数 // argv存储程序的运行参数，运行参数是运行程序的时候，以空格间隔跟在程序后边 // ./udp_cli 192.169.*.* 9000 if(argc != 3) { printf("usage:./udp_cli 192.169.*.* 9000"); return -1; } char* ip = argv[1]; uint16_t port = atoi(argv[2]); // socket(地址域，套接字类型，协议类型) int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP); if(sockfd < 0) { perror("socket perror"); return -1; } // bind(套接字描述符，地址信息，地址信息长度) struct sockaddr_in addr; // 使用的ipv4的地址结构 addr.sin_family = AF_INET; // 地址域类型 addr.sin_port = htons(port); // 网路字节序端口信息-主要使用htons，而不是htonl addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip); // inet_addr将字符串地址转换为网络字节序整型地址 socklen_t len = sizeof(addr); int ret = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, len); if(ret < 0) { perror("bind error"); return -1; } return 0;