linux网络编程基础-常用函数

心已赠人 2022-05-10 07:36 268阅读 0赞

# 网络字节序的转换 #

*  TCP/IP协议规定：网络字节流采用**大端字节序**（电脑中一般是小段存储）  
      (1):大端：低地址 -> 高字节  
      (1):小端：低地址 -> 低字节
 *  linux下的转换函数

（1）字节序的转换

#include <arpa/inet.h>
        uint32_t htonl(uint32_t hostlong)；//本地（host）到网络 （network）ip
        uint16_t htons(uint16_t hostshort); // 本地到网络 port
        uint32_t ntohl(uint32_t netlong); //网络到本地 ip
        uint16_t ntohs(uint16_t netshort); //网络到本地port

（2）**字符串IP**和**网络字节序**转换

#include<arpa/inet.h>
    /*af： IP版本 AF_INET->Ipv4 AF_INET->Ipv6 src：要转的字符串 dst：网络地址的结构体指针 */
    
    int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);//字符串 -> 网络字节序
    
    
    
    /*af： IP版本 AF_INET->Ipv4 AF_INET->Ipv6 src：要转的网络字节序 dst：指向存放ip字符串的buf size：buf的大小 */
    
    const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);//网络字节序 -> 字符串

*  sockaddr数据结构  
    ![在这里插入图片描述][20180926215044999]  
    在申明结构体的时候使用sockaddr\_in，在传递参数的时候使用强制转换（sockaddr \*）

//以前版本
    struct sockaddr 
    { 
    	sa_family_t sa_family; 		        /* address family, AF_xxx */
    	char sa_data[14];			/* 14 bytes of protocol address */
    };
    
    //现在版本
    struct sockaddr_in 
    { 
    	sa_family_t              sin_family; 			/* Address family : AF_INET*/  	地址结构类型
    	in_port_t                sin_port;		        /* Port number in network byte order */		端口号
    	struct in_addr           sin_addr;			/* Internet address */	IP地址
    };
    
    struct in_addr 
    { 						
    	uint32_t    s_addr;        /* Internet address in network byte order*/
    };

*  实现C/S模型常用函数（man 2 查看）

（1）socket函数：创建套接字

/* domain: AF_INET | AF_INET6 | AF_UNIX（本地） type: SOCK_STREAM（流式） | SOCK_DGRAM（报式） protocol: 0（ 默认） 成功：返回指向新创建的socket的文件描述符 */
    socket(int domain, int type, int protocol)

（2）bind函数：绑定IP+Port

/* sockfd:需要绑定的socket文件描述符 addr:IP+port结构体地址 addrlen:结构体大小 */
    bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen)

（3）listen函数：服务器**同时**允许客户端建立**连接的数目**

/* sockfd : socket文件的描述符 backlog : 指定同时建立连接的客户端数目 */
    listen(int sockfd, int backlog)

（4）accept函数：接收一个socket连接请求

/* sockfd:自己用socket创建的套接字返回的本地文件描述符 addr: 传出参数，socket 结构体（用来存放客户端IP+Port信息） addrlen: 传入、传出参数，传入addr结构体的大小，传出真正的结构体内部大小 返回值：套接字文件描述符（用来和客户端通信的） */
    accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen)

（5）connect函数：客户端建立连接

/* sockfd: 客户端本地的socket文件描述符 addr：服务器的IP+Port结构体信息 addrlen：传入参数 sizeof（addr） 成功返回0 */
    connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)

*  实现C/S模型流程图
 *  ![在这里插入图片描述][2018092708522830]  
    例子：server.c

1 #include <stdio.h>
      2 #include <unistd.h>
      3 #include <stdlib.h>
      4 #include <sys/types.h>
      5 #include <sys/socket.h>
      6 #include <arpa/inet.h>
      7 #include <ctype.h>
      8 
      9 #define port 9999
    
    int main(void)
     12 { 
     13 
     14         int lfd,cfd;
     15         struct sockaddr_in server_addr,    client_addr;
     16         char buf[256]={ 0},    client_buf[256]={ 0};
     17 
     18         lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM,0 );   // creat socket
     19         if(lfd==-1)
     20         { 
     21                 perror("socket error");
     22                 return;
     23         }
     
                server_addr.sin_family = AF_INET;
     27         server_addr.sin_port = htons(port);//transfer port to net sequence
     28 // inet_pton(AF_INET,ipv4,&server_addr.sin_addr);//transfer ip to net sequence 
     30         server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);  //INADDR_ANY自动获取有效ip
     
     31         int tmp2=bind(lfd,(struct sockaddr*)&server_addr,sizeof(server_addr)); // specify socket with ip and port
     32         if(tmp2<0)
     33         { 
     34                 perror("bind error");
     35                 return;
     36         }
     37 
     38 
     39 
     40         int tmp3=listen(lfd,128); // specify max client connected simultaneously
     41         if (tmp3<0)
     42          { 
     43                   perror(" listen error");
     44                   return;
     45          }
     46 
     47         printf("wait for client connect.....\n");
     48 
     49         socklen_t len=sizeof(client_addr);
     50         cfd=accept(lfd,(struct sockaddr*)&client_addr,&len); //accept a requirment for connection 
     
     51         //打印client的ip和端口
                printf("client ip:%s\t port:%d\n",
     53                 inet_ntop(AF_INET,&client_addr.sin_addr.s_addr,client_buf,sizeof(client_buf)),
     54                 ntohs(client_addr.sin_port));
     55 
     56         while(1)
     57         { 
     58                 int n=read(cfd,buf,sizeof(buf));  //从socket文件描述符中 读数据
     59                 if(n!=0)
     60                 {    int i=0;
     61                         for( i=0;i<n;i++)
     62                         { 
     63                                 buf[i]=toupper(buf[i]); // 转成大写字符
     64                         }
     65                         write(cfd,buf,n); //写入socket文件描述符，返回给client
     66                 }
     67         }
     68 
     69 
     70         close(cfd);
     71         close(lfd);
     72 
     73         return 0;
     74 }

client.c

1 #include <stdio.h>
      2 #include <stdlib.h>
      3 #include <unistd.h>
      4 #include <sys/socket.h>
      5 #include <arpa/inet.h>
      6 #include <string.h>
      7 
      8 #define SERV_IP "127.0.0.1"
      9 #define SERV_PORT 9999
    
    
     11 int main(void)
     12 { 
     13 
     14         int cfd;
     15         struct sockaddr_in serv_addr;
     16         char buf[64]={ 0};
     17         int n=0;
     18 
     19         cfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);    //创建socket 文件
     20 
     21   // socket结构体的赋值
     22         memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr));
     23         serv_addr.sin_family=AF_INET;
     24         serv_addr.sin_port= htons(SERV_PORT);
     25         inet_pton(AF_INET,SERV_IP,&serv_addr.sin_addr.s_addr);
     26 
               // 建立连接
     27         connect(cfd,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr));
     28 
              //从键盘读入，写入socket文件，再从socket文件读出、显示
     29         while(1)
     30         { 
     31                 fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
     32                 write(cfd,buf,strlen(buf));
     33                 n = read(cfd,buf,sizeof(buf));
     34                 write(STDOUT_FILENO,buf,n);
     35         }
     36 
     37         close(cfd);
     38         return 0;
     39 }

结果：  
![在这里插入图片描述][20181001085747875]

客户端发送小写字母，服务器转成大写字符再返回，客户端再接收显示  
![在这里插入图片描述][20181001085825220]

[20180926215044999]: /images/20220510/8f3dde8e037547f492f7086000b07147.png
[2018092708522830]: /images/20220510/3b2acf55dd064d20a6ee50f3267cbf8c.png
[20181001085747875]: /images/20220510/793048b6b465479e88ff10ac2b4aa31b.png
[20181001085825220]: /images/20220510/1bd47eb7aaa84c05a9bd5aa5adfca819.png