socket编程——一个简单的例子（转）

原文地址：http://blog.csdn.net/wind19/article/details/6156339

从一个简单的使用TCP例子开始socket编程，其基本步骤如下：

server                                                  client

+++++++                                          ++++++++

创建socket                                          创建socket

+++++++                                          ++++++++

|                                                         |

|                                                         |

|                                                         |

+++++++                                          ++++++++

地址赋值（                                           地址赋值（

自己的地址）                                        服务器地址）

+++++++                                          ++++++++

|                                                         |

|                                                         |

|                                                         |

++++++++                                              |

用bind绑定                                                |

socket和地址                                             |

++++++++                                              |

|                                                         |

|                                                         |

|                                                         |

+++++++                                                 |

listen                                                         |

+++++++                                                  |

|                                                    ++++++++++

|   <------------------------------          connect 服务器

|                                                    ++++++++++

+++++++                                                  |

accept                                                        |

+++++++                                                  |

|                                                           |

|                                                    +++++++++

|                                                     recv 和send

|                                                     进行数据处理

|                                                     +++++++++

+++++++++                                                |

用accept得到                                                 |

的socket进行                                                 |

recv 和 send                                                 |

+++++++++                                                |

|                                                             |

|                                                             |

|                                                             |

+++++++++                                        +++++++++

close socket                                         close socket

+++++++++                                        +++++++++

根据以上步骤，服务器端的代码为

[cpp] view plaincopy

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <string.h>
  3. #include <sys/socket.h>
  4. #include <netinet/in.h>
  5. #include <stdlib.h>
  6. #include <syslog.h>
  7. #include <errno.h>
  8. #define MAX_LISTEN_NUM 5
  9. #define SEND_BUF_SIZE 100
  10. #define RECV_BUF_SIZE 100
  11. #define LISTEN_PORT 1010
  12. int main()
  13. {
  14. int listen_sock = 0;
  15. int app_sock = 0;
  16. struct sockaddr_in hostaddr;
  17. struct sockaddr_in clientaddr;
  18. int socklen = sizeof(clientaddr);
  19. char sendbuf[SEND_BUF_SIZE] = {0};
  20. char recvbuf[RECV_BUF_SIZE] = {0};
  21. int sendlen = 0;
  22. int recvlen = 0;
  23. int retlen = 0;
  24. int leftlen = 0;
  25. char *ptr = NULL;
  26. memset((void *)&hostaddr, 0, sizeof(hostaddr));
  27. memset((void *)&clientaddr, 0, sizeof(clientaddr));
  28. hostaddr.sin_family = AF_INET;
  29. hostaddr.sin_port = htons(LISTEN_PORT);
  30. hostaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
  31. listen_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  32. if(listen_sock < 0)
  33. {
  34. syslog(LOG_ERR, "%s:%d, create socket failed", __FILE__, __LINE__);
  35. exit(1);
  36. }
  37. if(bind(listen_sock, (struct sockaddr *)&hostaddr, sizeof(hostaddr)) < 0)
  38. {
  39. syslog(LOG_ERR, "%s:%d, bind socket failed", __FILE__, __LINE__);
  40. exit(1);
  41. }
  42. if(listen(listen_sock, MAX_LISTEN_NUM) < 0)
  43. {
  44. syslog(LOG_ERR, "%s:%d, listen failed", __FILE__, __LINE__);
  45. exit(1);
  46. }
  47. while(1)
  48. {
  49. app_sock = accept(listen_sock, (struct sockaddr *)&clientaddr, &socklen);
  50. if(app_sock < 0)
  51. {
  52. syslog(LOG_ERR, "%s:%d, accept failed", __FILE__, __LINE__);
  53. exit(1);
  54. }
  55. sprintf(sendbuf, "welcome %s:%d here!/n", inet_ntoa(clientaddr.sin_addr.s_addr), clientaddr.sin_port);
  56. //send data
  57. sendlen = strlen(sendbuf) +1;
  58. retlen = 0;
  59. leftlen = sendlen;
  60. ptr = sendbuf;
  61. //while(leftlen)
  62. {
  63. retlen = send(app_sock, ptr, sendlen, 0);
  64. if(retlen < 0)
  65. {
  66. if(errno == EINTR)
  67. retlen = 0;
  68. else
  69. exit(1);
  70. }
  71. leftlen -= retlen;
  72. ptr += retlen;
  73. }
  74. //receive data
  75. recvlen = 0;
  76. retlen = 0;
  77. ptr = recvbuf;
  78. leftlen = RECV_BUF_SIZE -1;
  79. //do
  80. {
  81. retlen = recv(app_sock, ptr, leftlen, 0) ;
  82. if(retlen < 0)
  83. {
  84. if(errno == EINTR)
  85. retlen = 0;
  86. else
  87. exit(1);
  88. }
  89. recvlen += retlen;
  90. leftlen -= retlen;
  91. ptr += retlen;
  92. }
  93. //while(recvlen && leftlen);
  94. printf("receive data is : %s", recvbuf);
  95. close(app_sock);
  96. }
  97. close(listen_sock);
  98. return 0;
  99. }

客户端代码为：

[cpp] view plaincopy

  1. #include <stdio.h>
  2. #include <string.h>
  3. #include <sys/socket.h>
  4. #include <netinet/in.h>
  5. #include <syslog.h>
  6. #include <errno.h>
  7. #include <stdlib.h>
  8. #define MAX_LISTEN_NUM 5
  9. #define SEND_BUF_SIZE 100
  10. #define RECV_BUF_SIZE 100
  11. #define SERVER_PORT 1010
  12. int main()
  13. {
  14. int sock_fd = 0;
  15. char recvbuf[RECV_BUF_SIZE] = {0};
  16. char sendbuf[SEND_BUF_SIZE] = {0};
  17. int recvlen = 0;
  18. int retlen = 0;
  19. int sendlen = 0;
  20. int leftlen = 0;
  21. char *ptr = NULL;
  22. struct sockaddr_in ser_addr;
  23. memset(&ser_addr, 0, sizeof(ser_addr));
  24. ser_addr.sin_family = AF_INET;
  25. inet_aton("127.0.0.1", (struct in_addr *)&ser_addr.sin_addr);
  26. ser_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
  27. sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  28. if(sock_fd < 0)
  29. {
  30. syslog(LOG_ERR, "%s:%d, create socket failed", __FILE__, __LINE__);
  31. exit(1);
  32. }
  33. if(connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&ser_addr, sizeof(ser_addr)) < 0)
  34. {
  35. syslog(LOG_ERR, "%s:%d, connect socket failed", __FILE__, __LINE__);
  36. exit(1);
  37. }
  38. //receive data
  39. recvlen = 0;
  40. retlen = 0;
  41. ptr = recvbuf;
  42. leftlen = RECV_BUF_SIZE -1;
  43. //do
  44. {
  45. retlen = recv(sock_fd, ptr, leftlen, 0) ;
  46. if(retlen < 0)
  47. {
  48. if(errno == EINTR)
  49. retlen = 0;
  50. else
  51. exit(1);
  52. }
  53. recvlen += retlen;
  54. leftlen -= retlen;
  55. ptr += retlen;
  56. }
  57. //while(recvlen && leftlen);
  58. printf("receive data is : %s", recvbuf);
  59. sprintf(sendbuf, "hello server/n");
  60. //send data
  61. sendlen = strlen(sendbuf) +1;
  62. retlen = 0;
  63. leftlen = sendlen;
  64. ptr = sendbuf;
  65. // while(leftlen)
  66. {
  67. retlen = send(sock_fd, ptr, sendlen, 0);
  68. if(retlen < 0)
  69. {
  70. if(errno == EINTR)
  71. retlen = 0;
  72. else
  73. exit(1);
  74. }
  75. leftlen -= retlen;
  76. ptr += retlen;
  77. }
  78. close(sock_fd);
  79. }

现在一个简单的使用tcp的socket通信的例子已经完成了，这里有几个需要说明的问题

1）头文件：

sys/socket.h   包含了socket相关的函数，如socket，send 和recv， 以及struct sockaddr等

netinet/in.h    包含了地址结构，如struct sockaddr_in

errno.h           包含了errno 和 EINTR

syslog.h         包含了syslog相关的信息，其打印结果在/var/log/messages里面

2）socket地址

对于IPv4来说，其地址用的是struct sockaddr_in，具体结构如下

[cpp] view plaincopy

  1. struct in_addr {
  2. in_addr_t   s_addr;           /* 32-bit IPv4 address */
  3. /* network byte ordered */
  4. };
  5. struct sockaddr_in {
  6. uint8_t         sin_len;      /* length of structure (16) */
  7. sa_family_t     sin_family;   /* AF_INET */
  8. in_port_t       sin_port;     /* 16-bit TCP or UDP port number */
  9. /* network byte ordered */
  10. struct in_addr  sin_addr;     /* 32-bit IPv4 address */
  11. /* network byte ordered */
  12. char            sin_zero[8];  /* unused */
  13. };

其中sin_len我们一般不关注，也不填（只有在使用routing socket的时候才用到，被内核用来处理各种协议簇的地址结构）。
bind, connect, sendto, 和 sendmsg会把socket地址从程序传递给内核； 而accept, recvfrom, recvmsg, getpeername, 和 getsockname会把地址从内核传递给程序。因为不同协议簇的地址结构是不一样的，所以必须要有一个通用的指针来传递地址，对于ANSI C来说我们一般使用void *，但是socket产生早于ANSI C，所以也就没有使用这个机制，而是使用一个通用的地址结构struct sockaddr来处理的

[cpp] view plaincopy

  1. struct sockaddr {
  2. uint8_t      sa_len;
  3. sa_family_t  sa_family;    /* address family: AF_xxx value */
  4. char         sa_data[14];  /* protocol-specific address */
  5. };

IPv6的socket地址为struct sockaddr_in6

[cpp] view plaincopy

  1. struct in6_addr {
  2. uint8_t  s6_addr[16];          /* 128-bit IPv6 address */
  3. /* network byte ordered */
  4. };
  5. #define SIN6_LEN      /* required for compile-time tests */
  6. struct sockaddr_in6 {
  7. uint8_t         sin6_len;      /* length of this struct (28) */
  8. sa_family_t     sin6_family;   /* AF_INET6 */
  9. in_port_t       sin6_port;     /* transport layer port# */
  10. /* network byte ordered */
  11. uint32_t        sin6_flowinfo; /* flow information, undefined */
  12. struct in6_addr sin6_addr;     /* IPv6 address */
  13. /* network byte ordered */
  14. uint32_t        sin6_scope_id; /* set of interfaces for a scope */
  15. };

对于sockaddr-in6来说，我们不能用通用的地址struct sockaddr来存储了，而是产用新的通用地址结构struct sockaddr_storage，这个结构足够大可以存储任何系统支持的地址。

[cpp] view plaincopy

  1. struct sockaddr_storage {
  2. uint8_t      ss_len;       /* length of this struct (implementation dependent) */
  3. sa_family_t  ss_family;    /* address family: AF_xxx value */
  4. /* implementation-dependent elements to provide:
  5. * a) alignment sufficient to fulfill the alignment requirements of
  6. *    all socket address types that the system support
  7. * b) enough storage to hold any type of socket address that the
  8. *    system supports.
  9. */
  10. };
几种常见的地址结构


3） 相关函数的的length
对于从程序传地址给内核的函数（如connect），其长度是一个整型值，告诉内核要copy的地址长度。
对于从内核传递给程序的函数（如accpt），其长度是一个整型指针，是一个value-result参数。有两个目的：一告诉内核地址结构的长度，让内核在copy的时候不要超过这个长度；二返回内核真正copy的长度。

4）字节序
socket相关的函数都是使用网络字节序

5）地址转换函数
inet_aton, inet_ntoa, and inet_addr把IPv4字符串地址转为32位的网络字节序地址
inet_ptonand inet_ntop可以转换IPv4和IPv6的地址

6）listen中的backlog
要知道这个值的含义先用说一下，对于一个listen的socket，有两个队列：一个是incomplete connection队列（仅仅收到SYN）；一个是complete connection队列（三次握手完成）。accept函数就是在complete connection队列中取一个socket。backlog就是指队列的个数，但不行的是各个地方都没有明确定义这个值，没有说明究竟代表了哪个队列，或是两个队列之和。一般来说可以
同时处理的连接数是backlog的1.5倍，很多地方都用5.

7） getsockname 和 getpeername
这两个函数可以与socket关联的地址，getsockname 和 getpeername分别得到自己和对端的地址

[cpp] view plaincopy

  1. int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *localaddr, socklen_t *addrlen)
  2. int getpeername(int sockfd , struct sockaddr * peeraddr , socklen_t * addrlen );
时间： 2024-07-30 10:08:00

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