Socket編程簡單原理

部分轉自：http://goodcandle.cnblogs.com/archive/2005/12/10/294652.aspx

1.   什麼是TCP/IP、UDP？

2.   Socket在哪裏呢？

3.   Socket是什麼呢？

4.   有很多的框架，爲什麼還在從Socket開始？

5.   Linux C Socket簡單示例

 

1.什麼是TCP/IP、UDP？

　　TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即傳輸控制協議/網間協議，是一個工業標準的協議集，它是爲廣域網（WANs）設計的。
　　UDP（User Data Protocol，用戶數據報協議）是與TCP相對應的協議。它是屬於TCP/IP協議族中的一種。
　　下面的圖表明瞭這些協議的關係。

 

2.Socket在哪裏呢？

3.Socket是什麼呢？

　　Socket是應用層與TCP/IP協議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口後面，對用戶來說，一組簡單的接口就是全部，讓Socket去組織數據，以符合指定的協議。

　　門面模式，用自己的話說，就是系統對外界提供單一的接口，外部不需要了解內部的實現。

4.有很多的框架，爲什麼還在從Socket開始？

　　現在的跨平臺網絡編程框架很多，如Java的SSH，C/C++的Boost等。

　　現在的分佈式框架很多，如Hadoop等。

　　我的任務是把一個C/C++程序做成分佈式，要求的不配環境，基本屬於純計算的，結果很小。所以選擇了Socket。

　　重要的是Socket是分佈式、雲計算、網絡編程的基礎，對Socket的學習有利於對其他框架的理解。

　　下圖是Socket編程的基本流程：

5.Linux C Socket簡單實例與詳細註釋

 程序爲簡單的“回射”，客戶端將控制檯輸入的信息發送給服務器端，服務器原樣返回信息。

 服務器端：

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/shm.h>

#define MYPORT  8887
#define QUEUE   20
#define BUFFER_SIZE 1024

int main()
{
    ///定義sockfd
    int server_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);

    ///定義sockaddr_in
    struct sockaddr_in server_sockaddr;
    server_sockaddr.sin_family = AF_INET;
    server_sockaddr.sin_port = htons(MYPORT);
    server_sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    ///bind，成功返回0，出錯返回-1
    if(bind(server_sockfd,(struct sockaddr *)&server_sockaddr,sizeof(server_sockaddr))==-1)
    {
        perror("bind");
        exit(1);
    }

    ///listen，成功返回0，出錯返回-1
    if(listen(server_sockfd,QUEUE) == -1)
    {
        perror("listen");
        exit(1);
    }

    ///客戶端套接字
    char buffer[BUFFER_SIZE];
    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t length = sizeof(client_addr);

    ///成功返回非負描述字，出錯返回-1
    int conn = accept(server_sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &length);
    if(conn<0)
    {
        perror("connect");
        exit(1);
    }

    while(1)
    {
        memset(buffer,0,sizeof(buffer));
        int len = recv(conn, buffer, sizeof(buffer),0);
        if(strcmp(buffer,"exit\n")==0)
            break;
        fputs(buffer, stdout);
        send(conn, buffer, len, 0);
    }
    close(conn);
    close(server_sockfd);
    return 0;
}

客戶端：

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/shm.h>

#define MYPORT  8887
#define BUFFER_SIZE 1024

int main()
{
    ///定義sockfd
    int sock_cli = socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);

    ///定義sockaddr_in
    struct sockaddr_in servaddr;
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(MYPORT);  ///服務器端口
    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");  ///服務器ip

    ///連接服務器，成功返回0，錯誤返回-1
    if (connect(sock_cli, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
    {
        perror("connect");
        exit(1);
    }

    char sendbuf[BUFFER_SIZE];
    char recvbuf[BUFFER_SIZE];
    while (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
    {
        send(sock_cli, sendbuf, strlen(sendbuf),0); ///發送
        if(strcmp(sendbuf,"exit\n")==0)
            break;
        recv(sock_cli, recvbuf, sizeof(recvbuf),0); ///接收
        fputs(recvbuf, stdout);

        memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
        memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
    }

    close(sock_cli);
    return 0;
}

執行：

客戶端

服務器端