【网络基础编程】第三节 C/S

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C语言中文网 - 实现迭代服务端和客户端

GNU - Closing a Socket

前面介绍的程序，不管Service 端还是 Client端，都有一个问题，就是处理完一个 accept 请求立即退出，没有太大的实际意义。能不能像Web 服务器那样一直接收Client 端的请求呢？能，使用 While 循环即可。

修改前面的代码，是我们的服务端可以不断响应 Client 端的请求。

升级版Socket Demo

1. socket缓冲区

在迭代服务端和客户端的核心，就是如何使用write() 和 read() 函数，接下来介绍数据是如何传递的。

write() 函数并不立即向网络中传输 Data，而是先将 Data 写入缓冲区中，再由 TCP 协议将数据从缓冲区发送到目标机器。一旦将 Data 写入缓冲区，函数就可以成功返回，不管 Data 有没有到达目标机器，也不管他们何时被发送到网络，这些都是 TCP 协议负责的事情。

TCP 协议独立于 write() 函数，Data 有可能刚被写入缓冲区就发送到网络，也可能在缓冲区中不断积压，多次写入的数据被一次性发送到网络，这要取决于网络情况、当前线程是否空闲等诸多因素，不由程序员控制。

read()函数也是如此，也从输入缓冲区中读取 Data，而不是直接从网络读取。

这些I/O 缓冲区特性可整理如下：

• I/O 缓冲区在每个 TCP 套接字中单独存在；
• I/O 缓冲区在创建套接字时自动生成；
• 即使关闭套接字也会继续传送输出缓冲区中遗留的 Data；
• 但是关闭套接字也将丢失输入缓冲区中的 Data。

输入/输出 缓冲区的默认大小可以通过getsockopt() 函数获取：

    unsigned optVal;
    socklen_t optLen = sizeof(int);
    getsockopt(serv_socket, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, (char*)&optVal, &optLen);
    printf("Buffer length: %d\n", optVal);

    // 结果：2^17
    Buffer length: 131072

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2. 阻塞模式

对于 TCP 套接字（默认情况下）。

当使用write() 函数发送数据时：####

• 首先会检查输出缓冲区，如果缓冲区的可用长度小于要发送的数据，那么write() 会阻塞（暂停执行），直到输出缓冲区中的 Data 被发送到目标机器，腾出足够的空间，才唤醒 write() 函数继续写入 Data。
• 如果 TCP 协议正在向网络发送 Data，那么输出缓冲区会被锁定，不允许吸入，write() 也会被阻塞（暂停执行），知道数据发送完毕输出缓冲区解锁，才唤醒write() 函数继续写入 Data。
• 如果要写入的 Data 大于缓冲区的最大长度，那么 Data 将分批写入。
• 知道所有的数据被写入输出缓冲区， write() 才能返回。

当使用read() 函数读取数据时：####

• 首先会检查输入缓冲区，如果缓冲区中有数据，那么就会读取，否则函数会被阻塞，知道网络上数据来到。
• 如果要读取的数据长度小于缓冲区的数据长度，那么就不能一次性将缓冲区中的数据独处，剩余数据将不断积压，直到read() 函数再次读取。
• 直到读取完数据之后，read() 函数才会返回，否则一直被阻塞。

阻塞模式总结

以上就是TCP 套接字的阻塞模式。所谓阻塞，也就是上一步动作没有完成，下一步动作将被暂停，直到上一步动作完成之后才能继续，以保持同步性。

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3. 使用域名获取IP 地址

包含: #include<netdb.h>

首先介绍netdb.h 中的网络数据库返回的结构：#####

struct hostent {
	char	*h_name;	/* official name of host */
	char	**h_aliases;	/* alias list */
	int	h_addrtype;	/* host address type */
	int	h_length;	/* length of address */
	char	**h_addr_list;	/* list of addresses from name server */
#if !defined(_POSIX_C_SOURCE) || defined(_DARWIN_C_SOURCE)
#define	h_addr	h_addr_list[0]	/* address, for backward compatibility */
#endif /* (!_POSIX_C_SOURCE || _DARWIN_C_SOURCE) */
};

• h_name ：官方域名。
• h_aliases ：别名，多个域名访问同一个主机。同一个IP地址可以绑定多个域名，因此除了当前域名还可以指定其他域名。
• h_addrtype ：gethostbyname() 不仅仅支持IPv4，还可以支持IPv6，可以通过此成员获取IP 地址族信息。
• h_lenght ：保存IP 地址的长度，IPv4长度为4 个字节，IPv6长度为16 个字节。
• h_addr_list ：重要成员。通过该成员以整数形式保存域名对应的IP 地址。对于用户较多的服务器，可能会分配多个IP 地址给同一个域名，利用多个服务器进行均衡负载。

struct hostent 结构体变量的组成如下图所示：####

测试代码：####

假设获取本机的IP 地址。步骤：1.通过gethostname()获取本机的域名；2.通过gethostbyname() 获取域名的IP 数据库信息。

(因为在iOS8.0以上真机测试，通过gethostbyname() 无法解析域名来获取IP 信息了，推荐使用getifaddrst来获取IP地址)###

    struct hostent * struct_hLib; // 储存IP信息的结构体
    char ** p_h_addr_list;        // 获取IP信息中IP列表
    char str[32];                 // 获取IP列表中具体的IP地址
    char hostname[32];            // 储存域名

    gethostname(hostname, sizeof(hostname));      // 获取本地域名，存储到hostname
    struct_hLib = gethostbyname(hostname);        // 获取指定域名的IP信息，存储到struct_hLib
    p_h_addr_list = struct_hLib->h_addr_list;     // 通过struck_hLib 获取IP列表

    for (; *p_h_addr_list!=NULL; p_h_addr_list++)
    {
        //*> 打印具体的IP地址
        printf("address: %s\n",inet_ntop(struct_hLib->h_addrtype, *p_h_addr_list, str, sizeof(str)));
    }

打印结果：

address: 192.168.1.3

讲解一下inet_ntop、gethostname、gethostbyname的用法：

1.inet_ntop:####

const char * inet_ntop(int af, const void *restrict src, char *restrict dst, socklen_t size);

官方文档解释：

     The function inet_ntop() converts an address *src from network format
     (usually a struct in_addr or some other binary form, in network byte
     order) to presentation format (suitable for external display purposes).
     The size argument specifies the size, in bytes, of the buffer *dst.  It
     returns NULL if a system error occurs (in which case, errno will have
     been set), or it returns a pointer to the destination string.  This func-tion function
     tion is presently valid for AF_INET and AF_INET6.

• af ： Address Family。
• src : 来自于网络地址格式，例如*p_h_addr_list 这种二进制形式的地址。
• dst ：存放转化后的字符串指针。
• size ： 返回字节的大小。

返回把网络地址转换成本地地址。

2.gethostname####

int gethostname(char * destinnationStr, size_t);

• destinnationStr ：存放本地域名的字符串指针。
• size_t : 存放本地地址的长度。

返回当前本地域名

3.gethostbyname

struct hostent *gethostbyname(const char *);