socket类型
流式套接字(SOCK_STREAM) TCP
提供了一个面向连接、可靠的数据传输服务,数据无差错、无重复的发送且按发送顺序接收。内设置流量控制,避免数据流淹没慢的接收方。数据被看作是字节流,无长度限制。
数据报套接字(SOCK_DGRAM) UDP
提供无连接服务。数据包以独立数据包的形式被发送,不提供无差错保证,数据可能丢失或重复,顺序发送,可能乱序接收。
原始套接字(SOCK_RAW)
可以对较低层次协议如IP、ICMP直接访问。
服务器:
1.创建流式套接字(socket())------------------------> 有手机
2.指定本地的网络信息(struct sockaddr_in)----------> 有号码
3.绑定套接字(bind())------------------------------>绑定电话
4.监听套接字(listen())---------------------------->待机
5.链接客户端的请求(accept())---------------------->接电话
6.接收/发送数据(recv()/send())-------------------->通话
7.关闭套接字(close())----------------------------->挂机
客户端:
1.创建流式套接字(socket())----------------------->有手机
2.指定服务器的网络信息(struct sockaddr_in)------->有对方号码
3.请求链接服务器(connect())---------------------->打电话
4.发送/接收数据(send()/recv())------------------->通话
5.关闭套接字(close())--------------------------- >挂机
函数接口
socket
int socket(int domain, int type, int protocol);
//作用:创建一个socket通信描述符
domain:指定通信的域(通信协议)AF_UNIX, AF_LOCAL 本地通信AF_INET ipv4AF_INET6 ipv6
type:指定socket的类型SOCK_STREAM:流式套接字,接下来我们的通信使用TCP协议SOCK_DGRAM:数据报套接字,接下来我们的通信使用UDP协议
protocol:填0 返回值:如果成功,返回创建的描述符,如果失败,返回-1
connect
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
作用:请求连接服务器
参数:
sockfd:上面socket接口得到的描述符
addr:相当于服务器的地址(IP+port)
addrlen:地址的长度,因为前面的地址是可变的,所以要通过参数来协定地址的长度
返回值:
0 -1
sockaddr结构体
//从bind接口的帮助文档中拿到
struct sockaddr {sa_family_t sa_family;char sa_data[14];}
上述地址结构是一个通用结构,我们在用实际协议进行通信的时候,需要转换成相应协议的结构体。
用man 7 ip来查看ipv4对应的结构体struct sockaddr_in {sa_family_t sin_family; /* 地址协议族,=socket接口第一个参数 */in_port_t sin_port; /* 指定端口,端口要用网络字节序(大端) */struct in_addr sin_addr; /* IP地址 */
};/* Internet address. */
struct in_addr {uint32_t s_addr; /* address in network byte order */
};
bind
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
作用:绑定服务器地址:IP和端口,相当于对外公开自己的IP和端口,客户端就可以连接了
addr:绑定的IP和端口结构体,注意绑定的是自己的IP和端口IP:取真实的某个网卡的地址,也可以直接写0.0.0.0
addrlen:地址的大小
listen
int listen(int sockfd, int backlog);
作用:进入监听状态,以便接收客户端的连接
sockfd:上面的服务器描述符
backlog:同时能处理的客户端的连接数量,写个5 10都可以
返回值:0 -1
accept
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
接收客户端连接,注意,这是一个阻塞接口,如果没有新的连接过来,那么会等待
sockfd:上面的服务器描述符
addr:客户端的地址(来电显示)
addrlen:客户端地址的长度,是入参,传入然后可能会被接口修改返回值:如果成功,会返回一个非负的整数,代表接收的新的连接的描述符
recv/send
//recv和send是网络的专用接口,比起read和write只是多了一个flags参数,flag一般情况下会取0,代表阻塞接受和发送
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
返回值:>0:接收的字节数<0:失败=0:代表对端退出了
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
close
int close(int fd);
关闭套接字连接
示例代码
TCP客户端
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */
#include <arpa/inet.h>int main(int argc, char const *argv[])
{//创建套接字int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(fd < 0){perror("socket err");return -1;}//连接到服务器struct sockaddr_in server_addr;int len = sizeof(server_addr);//指定连接的服务器的地址(IP+port)memset(&server_addr, 0, len);server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(8888);server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.109");int ret = connect(fd, (struct sockaddr *)&server_addr, len);if(ret < 0){perror("connect err");return -1;}printf("conect success\n");char buf[64] = {0};while (1){memset(buf, 0, 64);//从终端接收用户输入,发给服务器,等待服务器的数据,打印gets(buf);if(strcmp(buf, "quit") == 0){break;}send(fd, buf, 64, 0);memset(buf, 0, 64);ret = recv(fd, buf, 64, 0);if(ret > 0){printf("recv data = %s\n", buf);}else if(ret == 0){printf("peer exit\n");break;}else{perror("recv err\n");return -1;}}close(fd);return 0;
}
TCP服务器
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */
#include <arpa/inet.h>int main(int argc, char const *argv[])
{//创建服务器的套接字int server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(server_fd < 0){perror("socket err");return -1;}//初始化服务器地址struct sockaddr_in server_addr, client_addr;int len = sizeof(server_addr);memset(&server_addr, 0, len);server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(8888);
#if 0 server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.194");
#elseserver_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
#endif//绑定套接字的地址int ret = bind(server_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, len);if(ret < 0){perror("bind err");return -1;}//启动监听ret = listen(server_fd, 5);if(ret < 0){perror("listen err");return -1;}//接收连接int clientfd = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &len);if(clientfd < 0){perror("accept err");return -1; }//打印客户端的地址,注意端口要转成主机字节序printf("recv a new connect, ip = %s, port=%d\n",\inet_ntoa(client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));char buf[64] = {0};while (1){memset(buf, 0, 64);//一旦新的连接过来后,后续通信统统使用新的描述符len = read(clientfd, buf, 64);if(len > 0){printf("recv data = %s\n", buf);}else if(len == 0){printf("client exit\n");break;}else{perror("recv err\n");return -1;}}close(clientfd);close(server_fd);return 0;
}
UDP
TCP和UDP的异同点
相同点:
同属于传输层协议
不同点:
TCP:流式套接字,面向连接的,可靠的通信
UDP:数据报套接字,无连接的,不可靠的通信
通信流程
接口
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
作用:接收UDP对端发来的消息
sockfd:描述符
buf:接收缓冲区
len:缓冲区的长度
flags:填0,阻塞接收
src_addr:收到消息后,对端的地址存到这里(IP+PORT)
addrlen:src_addr缓冲区长度ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
作用:发送消息给UDP对端
sockfd:描述符
buf:发送缓冲区
len:发送的长度
flags:填0,阻塞发送
dest_addr:发送的目的地址(IP+PORT)
addrlen:dest_addr的长度
PS:UDP的端口和TCP的端口是独立的!!
代码示例
UDP服务器
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define KB 1024int main(int argc, char const *argv[])
{//创建服务器的套接字int server_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(server_fd < 0){perror("socket err");return -1;}//初始化服务器地址struct sockaddr_in server_addr, client_addr;int len = sizeof(server_addr);memset(&server_addr, 0, len);server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(8888);
#if 0 server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
#elseserver_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
#endif//绑定套接字的地址int ret = bind(server_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, len);if(ret < 0){perror("bind err");return -1;}//接收消息,收到客户端消息,然后把客户端的消息再返回给客户端char buf[KB] = {0};struct sockaddr_in cli_addr;socklen_t addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);while (1){memset(buf, 0, KB);//服务器一定是先接收的len = recvfrom(server_fd, buf, KB, 0,(struct sockaddr *)&cli_addr, &addrlen);if(len < 0){perror("recv err");return -1;}printf("recv from %s--%d,data=%s\n", inet_ntoa(cli_addr.sin_addr),ntohs(cli_addr.sin_port), buf);//接收成功,而且对端地址存储到了cli_addr中sendto(server_fd, buf, len, 0,(struct sockaddr *)&cli_addr, addrlen);}close(server_fd);return 0;
}
UDP客户端
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h> /* superset of previous */
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define KB 1024int main(int argc, char const *argv[])
{//创建套接字int fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(fd < 0){perror("socket err");return -1;}//连接到服务器struct sockaddr_in server_addr;int len = sizeof(server_addr);//指定连接的服务器的地址(IP+port)memset(&server_addr, 0, len);server_addr.sin_family = AF_INET;server_addr.sin_port = htons(8888);server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");char buf[KB] = {0};socklen_t addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);while (1){memset(buf, 0, KB);gets(buf);sendto(fd, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr *)&server_addr, addrlen);memset(buf, 0, KB);len = recvfrom(fd, buf, KB, 0, NULL, NULL);printf("recv from server data = %s\n", buf);}close(fd);return 0;
}