linux下網絡socket編程(一)

 前言:在學習網絡socket編程之前,我們最好了解一下socket的基礎知識,以及TCP,UDP協議是怎樣的?網上有大量的文章分析SOCKET的,感覺這位網友分析的特別好,強烈推薦點擊打開鏈接

1.什麼是socket?

    socket起源於Unix,而Unix/Linux基本哲學之一就是“一切皆文件”,都可以用“打開open –> 讀寫write/read –> 關閉close”模式來操作。Socket就是該模式的一個實現,        socket即是一種特殊的文件,一些socket函數就是對其進行的操作(讀/寫IO、打開、關閉).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:我的理解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。

2.socket在哪裏?

一張圖說明一切:


3.TCP/IP,UDP分別是什麼?

          TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol):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, 

TCP/IP協議是一個協議簇,裏面包括很多協議的,UDP只是其中的一個。之所以命名爲TCP/IP協議,因爲TCP,IP協議是兩個很重要的協議,就用他兩命名了.

tcp是面向連接的協議,也就是說,在收發數據前,必須和對方建立可靠的連接。比如打電話。

     UDPUser 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.UDP是一個非連接的協議,

傳輸數據之前源端和終端不建立連接。比如發短信。


4.Socket編程的基本流程

一張圖一目瞭然:


 服務器端先初始化Socket,然後與端口綁定(bind),對端口進行監聽(listen),調用accept阻塞,等待客戶端連接。在這時如果有個客戶端初始化一個Socket,然後連接服務器(connect),如果連接成功,這時客戶端與服務器端的連接就建立了。客戶端發送數據請求,服務器端接收請求並處理請求,然後把迴應數據發送給客戶端,客戶端讀取數據,最後關閉連接,一次交互結束。

實例:

server.c

/*********************************************************************************
 *      Copyright:  (C) 2017 zoulei
 *                  All rights reserved.
 *
 *       Filename:  server.c
 *    Description:  This file
 *
 *        Version:  1.0.0(2017年06月18日)
 *         Author:  zoulei <[email protected]>
 *      ChangeLog:  1, Release initial version on "2017年06月18日 18時13分42秒"
 *
 ********************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#define SERV_PORT 9998
#define MAXLINE 4096

int main(int argc, char** argv)
{
    int    socket_fd, connect_fd;
    struct sockaddr_in     servaddr; /* 服務器端網絡地址結構體 */
    char    buf[MAXLINE],sendbuf[MAXLINE];
    int     len;
    /*創建服務器端套接字--IPv4協議,面向連接通信,TCP協議*/
    if( (socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ){
    printf("create socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }
    /*初始化*/
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));/*數據初始化-清零 */
    servaddr.sin_family = AF_INET;  /*設置IPv4通信*/
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//IP地址設置成INADDR_ANY,讓系統自動獲取本機的IP地址。
    servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);//設置服務器端口爲SERV_PORT

    /*將本地地址綁定到所創建的套接字上*/
    if( bind(socket_fd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) <0)
    {
         printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
         exit(0);
    }
    /*開始監聽是否有客戶端連接*/
    if( listen(socket_fd, 10) <0)
    {
         printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
         exit(0);
    }
    printf("waiting for client's connection......\n");

   /*阻塞直到有客戶端連接,不然多浪費CPU資源*/
    if((connect_fd = accept(socket_fd, (struct sockaddr*)NULL, NULL)) <0)
     {
          printf("accept socket error: %s(errno: %d)",strerror(errno),errno);
          exit(1);
     }
        /*接受客戶端傳過來的數據*/
  while((len= recv(connect_fd, buf, MAXLINE, 0))>0)
     {
        buf[len] = '\0';
        printf("receive message from client: %s\n", buf);
       /*向客戶端發送迴應數據*/
        printf("send message to client: \n");
        fgets(sendbuf, 4096, stdin);
       if( send(connect_fd, sendbuf, strlen(sendbuf), 0) < 0)
         {
            printf("send messaeg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
            exit(0);
         }
     }
  close(connect_fd);
  close(socket_fd);
}

client.c:

/*********************************************************************************
 *      Copyright:  (C) 2017 zoulei
 *                  All rights reserved.
 *
 *       Filename:  client.c
 *    Description:  This file
 *
 *        Version:  1.0.0(2017年06月12日)
 *         Author:  zoulei <[email protected]>
 *      ChangeLog:  1, Release initial version on "2017年06月12日 20時06分47秒"
 *
 ********************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>

#define MAXLINE    1024
#define SERV_PORT  9998

int main(int argc, char *argv[])
        {
            char sendbuf[MAXLINE],receivebuf[MAXLINE];
            struct sockaddr_in servaddr;
            int client_sockfd;
            int rec_len;
            /* 判斷命令端輸入的參數是否正確 */
             if( argc != 2)
             {
                 printf("usage: ./client <ipaddress>\n");
                 exit(0);
              }
             /* 創建客戶端套接字--IPv4協議,面向連接通信,TCP協議*/
             if((client_sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
              {
                  perror("socket");
                  exit(0);
              }
             /* 初始化 */
            memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr)); /* 數據初始化-清零 */
            servaddr.sin_family = AF_INET; /* 設置IPv4通信 */
            servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);/* 設置服務器端口號 */
            /* IP地址轉換函數,將點分十進制轉換爲二進制 */
             if( inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0)
              {
                   printf("inet_pton error for %s\n",argv[1]);
                   exit(0);
              }
             /* 將套接字綁定到服務器的網絡地址上*/
            if( connect(client_sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr))<0)
              {
                  perror("connected failed");
                  exit(0);
              }
            /* 循環發送接收數據,send發送數據,recv接收數據 */
       while(1)
           {
             printf("send msg to server: \n");
             fgets(sendbuf, 1024, stdin);
             /* 向服務器端發送數據 */
             if( send(client_sockfd, sendbuf, strlen(sendbuf), 0) < 0)
              {
                  printf("send msg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
                  exit(0);
              }
             /* 接受服務器端傳過來的數據 */
             if((rec_len = recv(client_sockfd,receivebuf, MAXLINE,0)) == -1)
              {
                   perror("recv error");
                   exit(1);
              }
             receivebuf[rec_len]='\0';
             printf("Response from server: %s\n",receivebuf);
           }
       /* 關閉套接字 */
    close(client_sockfd);
    return 0;
        }

測試結果:

客服端:


服務器端:






  

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