TCP/IP网络编程系列之一(初级)

概述

　　　　网络编程实际上就是编写程序使两台联网的计算机相互的交换数据。操作系统会提供名为“ 套接字 ”的部件。套接字是网络数据传输的软件设备，即使对网络数据传输原理不太熟悉也无关紧要。我们也能通过套接字完成数据传输，因此网络编程又叫套接字编程。

过程 

　　　　我们可以把套接字理解为我们平时的电话机，我们先看一下套接字的创建过程：

1. 首先你如果要和别人沟通肯定要安装好电话机才可以，所以对应套接字的是调用socket函数时进行对话。

     #include<sys/socket.h>
     int socket(int domain,int type,int protocol)
　　　成功时返回文件描述符，失败时返回-1.

2.  其次调用bind函数分配电话号码进行对话，所以用到bind函数，实际上分配的是ip地址。

 #include <sys/socket.h>
 int bind(int sockfd,struct sockaddr *myaddr,socklen_t addrlen)
 成功时返回0，失败返回-1

    3. 调用listen函数进行进行连线对话。

 int listen(int sockfd,int backlog)
 成功时返回0，失败时返回-.

   4.调用accept函数进行对话

int accept(int skckfd,struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen)
成功时返回文件描述符，失败时返回-.

总结一下：

• 调用socket函数创建套接字，为通话准备条件。
• 调用bind函数分配ip地址和端口，从而确定地址。
• 调用listen函数转为可接受请求状态。
• 调用accept函数受理连接请求。

代码实现(基于LINUX)

　  编写服务端代码，服务端是能够受理连接请求的程序，该服务端收到连接请求之后向请求者返回"Hello!"。先不用关注语言细节，先把整个套接字编程的整个过程熟悉一遍。

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <unistd.h>
 #include <arpa/inet.h>
 #include <sys/socket.h>

 void Error_Handling(char *message);

 int main(int argc,char *argv[])
 {
     int serverSocket;
     int clientSocket;
     struct sockaddr_in serverAddr;
     struct sockaddr_in clientAddr;
     socklen_t clientSocketAddrSize;
     char message []="Hello!";
     if(argc != )
     {
         printf("Usage:%s <port>\n",argv[]);
         exit();
     }
     serverSocket = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,);
     if(serverSocket == -)
     {
         Error_Handling("socket() error");
     }
     memset(&serverAddr,,sizeof(serverAddr));
     serverAddr.sin_family=AF_INET;
     serverAddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
     serverAddr.sin_port=htons(atoi(argv[]));
     if(bind(serverSocket,(struct sockaddr*) &serverAddr,sizeof(serverAddr))==-)
     {
         Error_Handling("bind() error");

     }
     if(listen(serverSocket,)==-)
     {
         Error_Handling("listen() error");
     }
     clientSocketAddrSize = sizeof(clientAddr);
     clientSocket = accept(serverSocket,(struct sockaddr*)&clientAddr,&clientSocketAddrSize);
     if(clientSocket == -)
     {
         Error_Handling("accept() error");

     }
     write(clientSocket,message,sizeof(message));
     close(clientSocket);
     close(serverSocket);
     return ;
 }

 void Error_Handling(char *message)
 {
     fputs(message,stderr);
     fputc('\n',stderr);
     exit();
 }

套接字服务端程序

注解：

• 第23行：调用socket函数创建套接字。
• 第32行：调用bind函数分配IP地址和端口号
• 第37行：调用listen函数套接字转为可接受链接状态。d
• 第42行：调用accept函数受理请求连接。如果在没有连接请求的情况系调用该函数，则不会返回，知道有链接请求为止。
• 第48行：write函数用于传输数据。

构建打电话套接字（编写客户端代码）

　　服务器端创建的套接字又称为服务器套接字或监听程序套接字。客户端套接字的创建过程比服务器端套接字简单。

　　请求连接的函数，因为其调用的是客户端套接字。

　　

#include <sys/socket.h>
int connect(int sockfd,struct sockaddr *serv_addr,socklen_t addrlen);
成功时返回0，失败时返回-.

客户端套接字程序：

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <unistd.h>
 #include <arpa/inet.h>
 #include <sys/socket.h>

 #define MAXSIZE 30
 void Error_Handling(char* message);

 int main(int argc,char* argv[])
 {
     int sock;
     struct  sockaddr_in serverAddr;
     char message[MAXSIZE];
     int str_len;
     if(argc != )
     {
         printf("Usage : %s <IP> <Port> \n",argv[]);
         exit();
     }
     sock = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,);
     if(sock == -)
     {
         Error_Handling("sock() error");
     }
     memset(&serverAddr,,sizeof(serverAddr));
     serverAddr.sin_family=AF_INET;
     serverAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[]);
     serverAddr.sin_port=htons(atoi(argv[]));
     if(connect(sock,(struct sockaddr*)&serverAddr,sizeof(serverAddr))==-)
     {
         Error_Handling("connect() error");
     }

     str_len = read(sock,message,sizeof(message)-);
     if(str_len == -)
     {
         Error_Handling("read error");
     }
     printf("Message from server : %s \n",message);
     close(sock);
     return ;
 }

 void Error_Handling(char *message)
 {
     fputs(message,stderr);
     fputc('\n',stderr);
     exit();
 }

客户端套接字程序

linux 平台运行（我的环境时Debian 7)

此时服务端在等待请求，然后先打开一个窗口并运行客户端代码，然后如下图所示

　　1.在有些函数里面成功时返回文件描述符，其中文件描述符也叫文件句柄

文件描述符	对象
0	标准输入：Standard Input
1	标准输出：Standard Output
2	标准错误：Standard Error

要想了解具体代码含义，轻耐心等待下一篇博客（套接字类型和协议设置）！

参考书籍：

　　　　《Unix 网络编程》

　　　　《TCP/IP 网络编程》