套接口socket编程(Client/Server编程实例)

基本概念

套接口也就是网络中的ID。网络通信，归根到底还是进程间通信（不同计算机上的进程间的通信）。在网络中，每一个节点（计算机或路由器）都有一个网络地址，也就是IP地址。

• IP地址：在网络中唯一标识一台主机,32
• 端口号：在主机中唯一标识一个进程,16
• IP+port:在网络环境中唯一标识一个进程（socket）

socket也称套接字，是linux文件的一种类型（伪文件：不占存储空间的文件。linux 有7中文件， 1.普通文件  2.目录（d）3.字符设备文件（c） 4.块设备文件（b） 5.套接口文件（s）[如我们开启MySQL服务后，在/var/lib/mysql/下生成的mysql.sock文件，关闭MySQL服务后，这个文件就消失了]，6.管道（p）:有两端，读端 r:流出 fd[0]     写段w：流入 fd[1]         7.符号链接文件（l）[有点儿像WIN下的快捷方式]  其中占存储的有三种：普通，目录，软链接）

socket成对出现，

一个文件描述符指向两个缓冲区，一个读一个写。

预备知识                                                                                                                                          、

网路字节序：

TCP/IP规定，网路数据流应采用大端字节序，即低地址高字节。（大端：低地址--高位   高地址--地位    小端：低--低 高--高，即端口号和IP地址都是以网路字节序存储的，网络字节序使用的是大端模式。称给某个系统所采用的字节序为主机字节序，它可能是小端模式也可能是大端模式。

为使网络编程具有可移植性，使同样的C代码在大端和小端计算机上编译后能正常运行，可以调用一下库函数做网络字节序和主机字节序的转换。

#include<arpa/inet.h>
uint32_t  htoal(uint32_t hostlong);
uint16_t  htons(uint16_t hostshort);
//返回的是网络字节序
uint32_t ntoh1(uint32_t netlong);
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
//返回的主机字节序
//h表示host,to,n代表network,s代表short,l表示long
//端口16位 ，ip 32位

套接口的数据结构

在Linux中，每一种协议都有自己的网络地址数据结构，以sockaddr_开头，如IPV4对应的是sockaddr_in.

           //man 7 ip 查看

           struct sockaddr_in {
               sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */
            /*套接口结构地址族，如IPV4为AF_INET*/
               in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order */
            /*16位TCP或UDP端口号，网络字节顺序*/
               struct in_addr sin_addr;   /* internet address */
           };

           /* Internet address. */
           struct in_addr {
               uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */
           };

C/S编程

服务器是指在网络上提供服务的应用程序，客户机是指用户为了得到某种服务所需要 运行的应用程序，即申请服务的程序。一个服务器程序可以同时接收多个客户机的请求。

server.c:
socket() 建立套接字
bind()  绑定IP 端口号（struct sockaddr_in addr 初始化）
listen() 指定最大同时发起连接数
accept()  阻塞等待客户端发起连接
read()
小--大
write 给客户端
close（）；

client.c:
socket();
bind();可以依赖“隐式绑定”,即写不写都行
connect（）；发起连接
write();
read();
close();

 #include<stdio.h>
 #include<unistd.h>
 #include<sys/socket.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<arpa/inet.h>
 #include<ctype.h>
 #include<strings.h>
 #define SERV_PORT 6666 //端口号
 int main(void)
 {
    int lfd,cfd;//定义套接口描述符
    struct sockaddr_in serv_addr;//定义服务器IPV4套接口地址数据结构serv_addr
    struct sockaddr_in clie_addr;//d定义客户端client
    socklen_t clie_addr_len;
    char buf[BUFSIZ],clie_IP[BUFSIZ];//用BUFSIZ就不需要自己定义宏了
    int i,n;
    lfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,);//AF_INET:IPV4 AF_INET6:IPV6
    bzero(&serv_addr,sizeof(serv_addr));//清0,memset清任何数
    serv_addr.sin_family=AF_INET;//设置addr的成员信息
    serv_addr.sin_port=htons(SERV_PORT);//本地字节序转换为网络字节序
    serv_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//IP地址设为本地IP INADDR_ANY本地任意IP

    bind(lfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(serv_addr));//绑定端口

    listen(lfd,);//最多可以接受128个客户端的请求,监听ifd描述符

    clie_addr_len=sizeof(clie_addr);
    cfd=accept(lfd,(struct sockaddr *)&clie_addr,&clie_addr_len);//bind accept connect 需要强转
    printf("client IP:%s,client port:%d\n",inet_ntop(AF_INET,&clie_addr.sin_addr,clie_IP,sizeof(clie_IP)),ntohs(clie_addr.sin_port));
    while(){
    n= read(cfd,buf,sizeof(buf));
    for(i=;i<n;i++)
    {
      buf[i]=toupper(buf[i]);//下写转换为大写
    }
    write(cfd,buf,n);
    }
    close(lfd);
    close(cfd);

    return ;

 }

server.c

 #include<stdio.h>
 #include<unistd.h>
 #include<sys/socket.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<arpa/inet.h>
 #include<ctype.h>
 #include<string.h>
 #define SERV_PORT 6666
 #define SERV_IP "127.0.0.1 "
 int main(void)
 {
     int cfd;
     int n;
     char buf[BUFSIZ];
     struct sockaddr_in serv_addr;
    // socklen_t serv_addr_len;
     cfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,);
     memset(&serv_addr,,sizeof(serv_addr));
     serv_addr.sin_family=AF_INET;//设置addr的成员信息
     serv_addr.sin_port=htons(SERV_PORT);//本地字节序转换为网络字节序
     inet_pton(AF_INET,SERV_IP,&serv_addr.sin_addr.s_addr);
  //    serv_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->haddr);
     connect(cfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(serv_addr));//客户端程序发起连接请求
    while()
    {
    fgets(buf,sizeof(buf),stdin);//hello world ----fgets---"hello world\n\0"从键盘写
    write(cfd,buf,strlen(buf));
    n=read(cfd,buf,sizeof(buf));
    write(STDOUT_FILENO,buf,n);
    }
    close(cfd);
    return ;
 }

client.c