linux服务器开发-网络编程-套接字

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2023-10-06 19:48 2阅读 0赞

一. socket套接字  
1.1 网络字节序

#include <arpa/inet.h>
    int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

inet\_pton：将“点分十进制” －> “二进制整数”  
int inet\_pton(int af, const char *src, void dst);  
这个函数转换字符串到网络地址，第一个参数af是地址簇，第二个参数src是来源地址，第三个参数* dst接收转换后的数据。  
inet\_pton 是inet\_addr的扩展，支持的多地址族有下列：  
af = AF\_INET  
src为指向字符型的地址，即ASCII的地址的首地址（ddd.ddd.ddd.ddd格式的），函数将该地址转换为in\_addr的结构体，并复制在*dst中。  
af = AF\_INET6  
src为指向IPV6的地址，函数将该地址转换为in6\_addr的结构体，并复制在*dst中。  
如果函数出错将返回一个负值，并将errno设置为EAFNOSUPPORT，如果参数af指定的地址族和src格式不对，函数将返回0。  
示例如下：

#include <arpa/inet.h>
           #include <stdio.h>
           #include <stdlib.h>
           #include <string.h>
    
           int
           main(int argc, char *argv[])
           {
        
               unsigned char buf[sizeof(struct in6_addr)];
               int domain, s;
               char str[INET6_ADDRSTRLEN];
    
               if (argc != 3) {
        
                   fprintf(stderr, "Usage: %s {i4|i6|<num>} string\n", argv[0]);
                   exit(EXIT_FAILURE);
               }
    
               domain = (strcmp(argv[1], "i4") == 0) ? AF_INET :
                        (strcmp(argv[1], "i6") == 0) ? AF_INET6 : atoi(argv[1]);
    
               s = inet_pton(domain, argv[2], buf);
               if (s <= 0) {
        
                   if (s == 0)
                       fprintf(stderr, "Not in presentation format");
                   else
                       perror("inet_pton");
                   exit(EXIT_FAILURE);
               }
    
               if (inet_ntop(domain, buf, str, INET6_ADDRSTRLEN) == NULL) {
        
                   perror("inet_ntop");
                   exit(EXIT_FAILURE);
               }
    
               printf("%s\n", str);
    
               exit(EXIT_SUCCESS);
           }

1.2 socket函数

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
     #include <sys/socket.h>
      int socket(int domain, int type, int protocol);
    
    af：一个地址描述。仅支持AF_INET格式，也就是说ARPA Internet地址格式。
    type：指定socket类型。新套接口的类型描述类型，如TCP（SOCK_STREAM）和UDP（SOCK_DGRAM）。常用的socket类型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等等。
    protocol：顾名思义，就是指定协议。套接口所用的协议。如调用者不想指定，可用0。常用的协议有，IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP、IPPROTO_STCP、IPPROTO_TIPC等，它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议。

1.3 bind函数  
\#include <sys/types.h>  
\#include <sys/socket.h>  
int bind(int sockfd,const struct sockaddr \*addr,socklen\_t addrlen);  
sockfd:socket文件描述符  
addr:构造出IP地址加端口号  
addrlen:sizeof(addr)长度  
返回值：成功返回0，失败返回-1，设置errno。

1.4 listen函数

#include <sys/types.h>
    #include <sys/socket.h>
    int listen(int sockfd,int backlog);
    
    sockfd:socket文件描述符
    backlog:排队建立3次握手队列和刚刚建立3次握手队列的连接数和

查看系统默认backlog  
cat /proc/sys/net/ipv4/tcp\_max\_syn\_backlog

典型的服务器程序可以同时服务于多个客户端，当有客户端发起连接时，服务器调用的accept()返回并接受这个链接，如果有大量的客户端发起链接而服务器来不及处理，尚未accept的客户端就处于链接等待状态，listen()声明sockfd处于监听状态，并且最多允许有backlog个客户端处于链接等待状态，如果接受到更多的连接请求就忽略，listen()成功返回0，失败返回-1.

1.5 accept函数

#include <sys/types.h>
    #include <sys/socket.h>
    int accept(int sockfd,struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen);
    sockfd:文件描述符
    addr：传输参数，返回连接客户端地址信息，含IP地址和端口号
    addrlen：传入传出参数(值-结果)，传入sizeof（addr）大小，函数返回时返回真正接收到地址结构体的大小
    返回值：成功返回一个新的socket文件描述符，用于和客户端通信，失败返回-1，设置errno。

三方握手成功后，服务器调用accept()接受连接，如果服务器调用accept()时还没有客户端的连接请求，就阻塞等待直到有客户端连接上来，addr是一个传出参数，accept()返回时传出客户端的地址和端口号，addrlen参数是一个传入传出参数，传入的是调用者提供的缓冲区addr的长度以避免缓冲区出问题，传出的是客户端地址结构体的实际长度(有可能没有占满调用者提供的缓冲区),如果给addr参数传null，表示不关心客户端的地址。

1.6 connect函数

#include <sys/types.h>
    #include <sys/socket.h>
    int connect(int sockfd,const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
    sockfd:socket文件描述符
    addr：传入参数，指定服务器端地址信息，含IP地址和端口号
    addrlen：传入参数，传入sizeof(addr)大小
    返回值：成功返回0，失败返回-1，设置errno

客户端需要调用connect()连接服务器，connect和bind的参数形式一致，区别在于bind的参数是自己的地址，而connect的参数是对方的地址，connect()成功返回0，出错返回-1.