3.18作业

一、网络属性（getsockopt、setsockopt）

1> 由于在网络通信过程中，套接字是服务于各个层的，但是，每一层中对套接字选项都有一定的权限控制，例如，应用层中对端口号快速重用的限制

2> 如何更改这些限制，可以通过上述两个函数完成，分别是获取套接字属性，以及设置套接字属性

3> 函数原型

       #include <sys/types.h>          /* See NOTES */#include <sys/socket.h>int getsockopt(int sockfd, int level, int optname,void *optval, socklen_t *optlen);功能：获取套接字对应层中相关属性参数1：套接字文件描述符参数2：网络体系结构的层SOL_SOCKET:应用层IPPROTO_TCP：tcp套接字的应用层IPPROTO_UDP：udp套接字的应用层IPPROTO_IP：网络层参数3：当前层中的指定属性，是一个宏值参数4：用于存储获取下来的当前属性的容器起始地址参数5：参数4的大小返回值：成功返回0，失败返回-1并置位错误码int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,const void *optval, socklen_t optlen);功能：设置套接字对应层中相关属性参数1：套接字文件描述符参数2：网络体系结构的层SOL_SOCKET:应用层IPPROTO_TCP：tcp套接字的应用层IPPROTO_UDP：udp套接字的应用层IPPROTO_IP：网络层参数3：当前层中的指定属性，是一个宏值参数4：设置当前套接字选项的容器的起始地址，一般为int类型参数5：参数4的大小返回值：成功返回0，失败返回-1并置位错误码


#include<myhead.h>int main(int argc, const char *argv[])
{//创建套接字int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(sfd == -1){perror("socket error");return -1;}//获取当前套接字选项，查看是否默认允许端口号快速重用int reuse = -1;int reuselen = sizeof(reuse);//调用函数获取套接字属性if(getsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, &reuselen) == -1){perror("getsockopt error");return -1;}printf("reuse = %d\n", reuse);              //0//将端口号快速重用属性设置为启用int value = -1;if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &value, sizeof(value))==-1){perror("setsockopt error");return -1;}//调用函数获取套接字属性if(getsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, &reuselen) == -1){perror("getsockopt error");return -1;}printf("reuse = %d\n", reuse);              //1return 0;
}

二、单播

数据从一个发送者到一个接收者的数据传输方式叫做单播，之前学习的无论是TCP还是UDP通信都属于单播

三、广播

3.1 概念

1> 顾名思义就是实现一对多的通信，一个发送者可以对应对个接收者

2> 所有的接受者都能收到发送者发送的消息，无论接受者愿不愿意接受

3> 广播只能使用UDP实现

4> 广播地址：当前网络中主机号全为1的ip地址就是广播地址，例如：192.168.125.255

5> 广播消息不能穿过路由器

6> 广播需要对广播的发送者设置允许广播属性

3.2 广播的发送端流程 ---> 类似于UDP的客户端流程

1> socket：创建用于通信的套接字

2> setsockopt：设置允许广播，level：SOL_SOCKET， optname:SO_BROADCAST，属性类型：int

3> bind：非必须

4> 填充接收端地址信息结构体

ip：广播地址

port：和接收端保持一致

5> sendto：发送数据

6> close:关闭套接字

#include<myhead.h>int main(int argc, const char *argv[])
{//1、创建套接字int sfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(sfd == -1){perror("socket error");return -1;}//2、设置当前套接字允许广播属性int broadcast = 1; if(setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &broadcast, sizeof(broadcast))==-1){perror("setsockopt error");return -1;}//3、绑定（可选）//4、填充接收端地址信息结构体struct sockaddr_in sin;sin.sin_family = AF_INET;sin.sin_port = htons(8888);sin.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.125.255");//5、发送数据char sbuf[128] = "";while(1){printf("请输入>>>");fgets(sbuf, sizeof(sbuf), stdin);sbuf[strlen(sbuf)-1] = 0;sendto(sfd, sbuf, strlen(sbuf), 0, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin));printf("发送成功\n");}//6、关闭close(sfd);return 0;
}

3.3 广播的接收端流程 ---> 类似UDP的服务器端流程

1> socket:创建套接字

2> 填充地址信息结构体

ip：广播地址

port：与发送端保持一致

3> bind：必须

4> recvfrom：接受消息

5> close：关闭套接字

 
#include<myhead.h>int main(int argc, const char *argv[])
{//1、创建套接字int rfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(rfd == -1){perror("socket error");return -1;}printf("rfd = %d\n", rfd);        //3//2、填充地址信息结构体struct sockaddr_in rin;rin.sin_family = AF_INET;     //地址族rin.sin_port = htons(8888);       //端口号rin.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.125.255");  //广播地址//3、绑定if(bind(rfd, (struct sockaddr*)&rin, sizeof(rin)) == -1){perror("bind error");return -1;}//4、接收广播消息char rbuf[128] = "";while(1){//清空内容bzero(rbuf, sizeof(rbuf));//读取消息recv(rfd, rbuf, sizeof(rbuf), 0);printf("收到消息：%s\n", rbuf);}//5、关闭套接字close(rfd);return 0;
}

四、组播

4.1 概念

1> 组播也是实现同一网络下的一对多的通信方式

2> 对加入多播组的所有成员才能收到组播消息，并不是所有网络下的成员都能收到

3> 对于接收端需要进行设置，加入多播组，发送端无需特殊设置

4> 组播IP地址：D类网络地址【224.0.0.0 --- 239.255.255.255】

4.2 组播的发送端流程 ---> 类似于UDP的客户端流程

1> socket：创建套接字

2> bind：非必须

3> 填充地址信息结构体

ip：D类网络

port：与接收端保持一致

4> sendto：发送数据

5> close:关闭套接字

#include<myhead.h>int main(int argc, const char *argv[])
{//1、创建套接字int rfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(rfd == -1){perror("socket error");return -1;}//2、绑定端口号和ip地址//填充地址信息结构体struct sockaddr_in rin;rin.sin_family = AF_INET;rin.sin_port = htons(9999);rin.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.125.205");//绑定端口号和IPif(bind(rfd, (struct sockaddr*)&rin, sizeof(rin)) == -1){perror("bind error");return -1;}//3、发送消息//填充接收端地址信息结构体struct sockaddr_in sin;sin.sin_family = AF_INET;sin.sin_port = htons(8888);sin.sin_addr.s_addr = inet_addr("224.1.2.3");char sbuf[128] = "";while(1){printf("请输入>>>");fgets(sbuf, sizeof(sbuf), stdin);sbuf[strlen(sbuf)-1] = 0;//向组播地址中发送消息sendto(rfd, sbuf, strlen(sbuf), 0, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin));printf("发送成功\n");}//4、关闭close(rfd);return 0;
}

4.3 组播的接收端流程 ---> 类似于UDP的服务器端流程

1> socket：创建套接字

2> setsockopt:加入多播组，level：IPPROTO_IP，optname:IP_ADD_MEMBERSHIP，类型：struct

 struct ip_mreqn {struct in_addr imr_multiaddr; /* IP multicast groupaddress */    组播地址struct in_addr imr_address;   /* IP address of localinterface */  主机IP地址int            imr_ifindex;   /* interface index */    网卡接口索引    ifconfig可以查看网卡名称， ip ad查看网卡对应的编号索引也可以天0，表示系统默认选择};

3> bind：绑定

ip：组播IP

port：与接收端保持一致

4> sendto：发送数据

5> close:关闭

#include<myhead.h>int main(int argc, const char *argv[])
{//1、创建套接字int rfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if(rfd == -1){perror("socket error");return -1;}printf("rfd = %d\n", rfd);        //3//设置加入多播族struct ip_mreqn imr;imr.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr("224.1.2.3");  //组播ipimr.imr_address.s_addr = inet_addr("192.168.125.205"); //本地ipimr.imr_ifindex = 2;        //网卡编号if(setsockopt(rfd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &imr, sizeof(imr)) == -1){perror("setsockopt error");return -1;}//2、填充地址信息结构体struct sockaddr_in rin;rin.sin_family = AF_INET;     //地址族rin.sin_port = htons(8888);       //端口号rin.sin_addr.s_addr = inet_addr("224.1.2.3");  //组播地址//3、绑定if(bind(rfd, (struct sockaddr*)&rin, sizeof(rin)) == -1){perror("bind error");return -1;}//4、接收组播消息char rbuf[128] = "";while(1){//清空内容bzero(rbuf, sizeof(rbuf));//读取消息recv(rfd, rbuf, sizeof(rbuf), 0);printf("收到消息：%s\n", rbuf);}//5、关闭套接字close(rfd);return 0;
}

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