【C++】 网络编程 01

趁着计算机网络这门课布置了课程设计，学习下网络编程。

系统：Ubuntu 14.01...

1. 关于Socket（套接字）

1.1

套接字是存在于运输层和应用层间的抽象层，通过它来区分不同应用程序进程间的网络通信和连接。

其主要包含3个参数：通信的目的IP地址、使用的传输层协议(TCP或UDP)和使用的端口号。

1.2

套接字的通信流程：

1.3

socket()函数：

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

其中：

• domain为创建的套接字指定协议集。
  • AF_INET 表示IPv4网络协议
  • AF_INET6 表示IPv6网络协议
  • AF_UNIX 表示本地套接字
• type 如下：
  • SOCK_STREAM （可靠的面向流服务或流套接字）
  • SOCK_DGRAM （数据报文服务或者数据报文套接字）
  • SOCK_SEQPACKET （可靠的连续数据包服务）
  • SOCK_RAW (在网络层之上的原始协议)
• protocol 指定实际使用的传输协议。 如果该项为“0”的话，即根据选定的domain和type选择使用缺省协议。（目前也只遇到了0）

connection()函数：

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

• socket即socket()函数返回值
• myaddr 表示指向sockaddr结构（用于表示所分配地址）的指针
• addrlen表示sockaddr结构的长度

当返回值为-1，表示出错；返回0表示连接成功。

先编写客户端程序client.cpp，创建一个套接字：

#include<iostream>
#include<sys/socket.h>
using namespace std;

int main(）
{
    int socket_desc;
    socket_desc = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , );

    if (socket_desc == -)
    {
        cout<<("Could not create socket");
    }

    return ;
}

1.4

接下来将这个套接字连接到Server上，需要ip地址和端口号

使用sockaddr_in对需要连接到的服务器进行设定，sockaddr_in和sockaddr结构：

// IPv4 AF_INET sockets:
struct sockaddr_in {
    short            sin_family;   // e.g. AF_INET, AF_INET6
    unsigned short   sin_port;     // e.g. htons(3490)
    struct in_addr   sin_addr;     // see struct in_addr, below
    char             sin_zero[];  // zero this if you want to
};

struct in_addr {
    unsigned long s_addr;          // load with inet_pton()
};

struct sockaddr {
    unsigned short    sa_family;    // address family, AF_xxx
    char              sa_data[];  // 14 bytes of protocol address
};

尝试连接到baidu.com的服务器，ip：14.215.177.37，ip地址是256进制的4字节数据，如14.215.177.37（baidu.com），用inet_addr函数将它转化成长整数类型：

server.sin_addr.s_addr = inet_addr("14.215.177.37");　 

向上述代码添加sockaddr_in结构体对象server：

#include<iostream>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>

using namespace std;

int main()
{
    int socket_desc;
    struct sockaddr_in server;　　
    //create socket
    socket_desc = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );
    if(socket_desc == -)
    {
        cout<<"Could not creat socket"<<endl;
    }

    server.sin_addr.s_addr = inet_addr("14.215.177.37");
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons();

    //connect to remote server
    if(connect(socket_desc, (struct sockaddr*)&server, sizeof(server))<)
    {
        cout<<("connect error")<<endl;
        return ;
    }

    cout<<("Connected")<<endl;

    return ;
}

如果无误，运行后控制台会显示"Connected"，连接成功

tips：Connections are present only in tcp sockets

1.5

用send()函数实现通过Socket发送数据

send()函数：

int send(int socket, const void * buff, int length, int flags);

recv()函数：

int recv(int socket, void *buff, int length, int flags);

• *buff是指向待传输数据buffer的指针
• length是待传输数据的长度
• flags标志调用方式，一般置0（？）

向baidu的服务器发送请求并获取回复：

#include<iostream>
#include<string.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>

using namespace std;

int main()
{
    int socket_desc;
    struct sockaddr_in server;
    char *msg, server_reply[];

    //create socket
    socket_desc = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );
    if(socket_desc == -)
    {
        cout<<"Could not creat socket"<<endl;
    }

    server.sin_addr.s_addr = inet_addr("64.233.187.105");
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons();

    //connect to remote server
    if(connect(socket_desc, (struct sockaddr*)&server, sizeof(server))<)
    {
        cout<<("connect error")<<endl;
        return ;
    }

    cout<<("Connected")<<endl;

    //send data
    msg = "GET / HTTP/1.1\r\n\r\n";     //    HTTP Request
    if(send(socket_desc, msg, strlen(msg), )<)
    {
        cout<<"Send failed"<<endl;
        return ;
    }
    cout<<"Data send\n"<<endl;

    //Recieve a reply from the server
    if(recv(socket_desc, server_reply, , )<)
    {
        cout<<"Recv failed"<<endl;
    }
    cout<<"Reply revieved\n"<<endl;
    cout<<server_reply<<endl;

    return ;
}

其中 "GET / HTTP/1.1" 是HTTP请求...具体什么意思暂时并不明白，但可以验证发送成功
返回如下信息：

Connected
Data send

Reply revieved

HTTP/1.1  Moved Temporarily
Date: Fri,  Jun  :: GMT
Content-Type: text/html
Content-Length:
Connection: Keep-Alive
Location: http://www.baidu.com/search/error.html
Server: BWS/1.1
X-UA-Compatible: IE=Edge,chrome=
BDPAGETYPE:
Set-Cookie: BDSVRTM=; path=/

1.6 
最后关闭socket，用unistd.h中的close()函数：

close(socket_desc);

1.7
以上完成了三个基本操作：

1. 创建套接字
2. 建立与服务器的连接
3. 发送和接收信息

【Over】