Socket

hufenghuanyu

Socket
Socket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
int socket(int domain,  int type,  int protocol)
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:
          int domain     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man socket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)
          int type       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
          int prottocol  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:
          int sockfd = 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：
　　    int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
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(struct sockaddr)。
       1) struct sockaddr结构类型是用来保存socket信息的：
　        struct sockaddr
         {
　　        unsigned short sa_family;   /* 地址族， AF_xxx */
           char sa_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：
　　      struct sockaddr_in
         {
　　        short int sin_family;          /* 地址族 */
　　        unsigned short int sin_port;   /* 端口号 */
　　        struct in_addr sin_addr;       /* IP地址 */
　　        unsigned char sin_zero[8];     /* 填充0 以保持与struct sockaddr同样大小sin_zero用来将sockaddr_in结构填充到与struct sockaddr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: host   n: network  l: long  s: 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
         struct  sockaddr_in  my_addr;
         int     SERVPORT;
   
         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, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr))== -1)
         {
            perror("bind");
            return 1;
         }
         
     
     B)客户端
       1)建立结构体变量和端口号
       struct  sockaddr_in   serv_addr;
       struct  hostent *host;   
       int     SERVPORT;
       //struct hostent *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(“www.800hr.com”)) == NULL)   
       //或 if((host = gethostbyname(“192.168.0.1”)) == NULL)
       {
           herror("gethostbyname error");
           return 1;
       }
       else
       {//输出IP地址: xxx.xxx.xxx.xxx
           printf("host: %s\n", inet_ntoa(*((struct in_addr*)host->h_addr)));
       }
      
       2)建立Socket
       if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
       {
          perror("create sock");
          return 1;
       }

       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   = *((struct in_addr *)host->h_addr);
       bzero(&(serv_addr.sin_zero), 8);
       4)连接服务端
       //int connect(int socfd,  struct sockaddr *serv_addr,  int addrlen)
       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, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)
       {
           perror("create sock");
           return 1;        
       }
      
.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
  int listen(int socfd,  int backlog)
  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

    int BACKLOG = 20;
    if(listen(sockfd, BACKLOG) == -1)
    {
        perror("listen");
        return 1;
    }
.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。
  int accept(int sockfd,  void *addr,  int *addrlen);
  参数说明:
          sockfd   被监听的socket描述符
          addr     sockaddr_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(struct sockaddr_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
      
        int client_fd;
        sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
        if((client_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&remote_addr.sin_addr, &sin_size)) == -1)
        {
            perror("accept");
            continue;
        }
.send()
int  send(int sockfd,  const  void *msg,  int len,  int  flags);
参数列表:
          sockfd   接收数据的socket方的id
          msg      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!";
          int len, bytes_sent;
          ....
          len = strlen(msg);
          bytes_sent = send(client_fd, msg,len,0);
          ...

.recv()
int  recv(int sockfd,  void *buf,  int len,  unsigned  int flags);
参数列表:
         sockfd      接收数据的socket的fd
         buf         存放数据的数据缓冲区
         len         len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         -1
    while(1)
    {
        recvbytes = recv(sockfd, buf, MAXDATASIZE, 0);
        if(recvbytes

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u/20619/showart_1134753.html