linux第5天 socket api

IPv4套接口地址结构通常也称为“网际套接字地址结构”，它以“sockaddr_in”命名，定义在头文件<netinet/in.h>中

通用地址结构用来指定与套接字关联的地址。以sockaddr命名

我们进行TCP编程的时候,通常是用sockaddr_in,但提供的API函数是通用地址结构,所以,传递参数时要进行强转.

socket编程时,服务端的常规流程是socket->bind->listen->accept,而客户端的流程是socket->connect

socket 创建一个套接字用于通信

int socket(int domain, int type, int protocol);

返回值注意:在listen函数调用前都是主动套接字,调用后调用之后变成被动套接字.

bind  绑定一个本地地址到套接字

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

其中struct sockaddr *addr

man 7 ip

struct sockaddr_in {
　　sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */
　　in_port_t sin_port; /* port in network byte order */
　　struct in_addr sin_addr; /* internet address */
};

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

注意:设置IP地址的时候需要用转换函数in_addr_t inet_addr(const char *cp);

设置端口的时候需要用到网络字节序,htons,htonl.

端口的设置 addr.sin_addr.s_addr = htons(8001)

listen

一般来说，listen函数应该在调用socket和bind函数之后，调用函数accept之前调用。

对于给定的监听套接口，内核要维护两个队列：

1、已由客户发出并到达服务器，服务器正在等待完成相应的TCP三路握手过程

2、已完成连接的队列

accept

从已完成连接队列返回第一个连接，如果已完成连接队列为空，则阻塞。

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

注意参数addr,这个addr是已连接客户端的信息,包括IP地址和端口,与bind函数里所使用的addr不一样.

参数addrlen,表示value-result,需要提前指定大小(socklen_t addrlen = sizeof(struct sockaddr_in)),然后以地址的方式传进去,.

当函数被调用时，结构大小是一个值（value, 此值告诉内核该结构的大小，使内核在写此结构时不至于越界），

当函数返回时，结构大小又是一个结果（result，它告诉进程内核在此结构中确切存储了多少信息），这种参数叫做值-结果参数（value-result）。

connect函数  

建立一个连接至addr所指定的套接字

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

设置与服务端的bind函数一致.

服务器端尽可能使用SO_REUSEADDR

在绑定之前尽可能调用setsockopt来设置SO_REUSEADDR套接字选项。

使用SO_REUSEADDR选项可以使得不必等待TIME_WAIT状态消失就可以重启服务器

关于sockfd与connfd

sockfd是一开始socket函数打开的一个新的套接字的文件描述符,需要提供给bind函数,listen函数,accept函数使用,

当有客户端连接,accept函数返回后,将产生一个新的套接字的描述符(connfd,而非sockfd),用来专门与客户端进行通信,

总的来说,sockfd就是服务器用来让客户端进行连接的套接字,而connfd是专门为服务器与客户端进行通信的.

服务器行多并发的时候,需要一个通道进行连接,另一个通道进行通信.

当客户端只有一个时,可以将sockfd与connfd合二为一,但客户端多的时候,这样的设计会让tcp通信变量混乱.故而分开设计之.