五十三、linux 编程——TCP 编程基本介绍

53.1 socket 套接字

53.1.1 介绍

• Socket（套接字）是一种通讯机制，它包含一整套的调用接口和数据结构的定义，它给应用进程提供了使用如 TCP/UDP 灯网络协议进行网络通讯的手段
• Linux 中的网络编程通过 socket 接口实现，socket 既是一种特殊的 IO，提供对应的文件描述符。
• 一个完整的 socket 都由一个相关描述{协议， 本地地址， 本地端口， 远程地址， 远程端口}；每一个 socket 有一个本地的唯一 socket，由操作系统分配

　　

53.1.2 创建 socket

　　

• 函数说明：
  • socket 创建在内核中，若创建成功返回内核文件描述表中的 socket 描述符
• 函数参数：
  • domain：
    • AF_INET：IPV4 因特网域
    • AF_INET6：IPV6 因特网域
    • AF_UNIX, AF_LOCAL：UNIX 域，本地域
    • AF_NETLINK：内核用户接口设备
    • AF_UN SPEC：未指定
  • type：指定采用何种协议
    • SOCK_STREAM：流式的套接字可以提供可靠的、面向连接的通讯流。它使用了 TCP 协议。TCP 保证了数据传输的正确性和顺序性。
    • SOCK_DGRAM：数据报套接字定义了一种无连接的服务，数据通过相互独立的报文进行传输，是无序的，并且不保证可靠，无差错。使用数据报协议 UDP 协议
    • SOCK_RAW：原始套接字允许对低层协议如 IP或 ICMP 直接访问，主要用于新的网络协议实现的测试灯
    • SOCK_SEQPACKET：长度固定、有序、可靠的面向链接报文传递
  • protocol：
    • 通常为0， 表示按给定的域和套接字类型选择默认协议
• 返回值：成功，则返回描述符；失败，则返回 -1

53.2 字节序

53.2.1 字节序介绍

• 不同体系结构的主机使用不同的字节序存储器中保存多字节整数。字节存储顺序不同，有的系统是高位在前，低位在后，而有的系统是低位在前，高位在后
• 字节序分为大端和小端字节序
• 网络协议使用网络字节序，即大端字节序

　　

53.2.2 字节序转换函数

　　网络传输的数据大家是一定要统一顺序的。所以对于内部字节表示顺序和网络字节顺序不同的机器，就一定要对数据进行转换。

　　

53.3 地址结构

53.3.1通用地址结构

　　#include <sys/socket.h>

　　

　　__SOCKADDR_COMMON (sa_) 等价于  unsigned short sa_family

• sa_data 包含了一些远程电脑的地址、端口和套接字的数目，它里面的数据是杂融在一起的
• sa_family 一般来说，IPV4 使用 AF_NET
• 在传递给需要地址结构的函数时，把指向该结构的指针转换成（struct sockaddr *）传递进去

53.3.2 因特网地址结构

　　IPV4 地址

　　

　　

• sin_：sin_family，Internet 地址族如 AF_INET(主机字节序)
• sin_port：端口号，16位值(网络字节序)
• sin_addr：Internet 地址，32位 IPV4 地址（网络字节序）
• sin_zero：填 0（为了格式对齐的填充位）
• 上面两个数据类型是等效的，可以互相转换，通常使用 sockaddr_in 更为仿表

53.3.3 IPV4 地址族和字符地址间的转换

　　

• 函数功能：网络字节序转换成点十分制
• 函数参数：
  • af：Internet 地址族，如 AF_INET
  • src：Internet 地址，32位IPV4 地址（网络字节序）
  • dst：地址字符串（点分十进制）指针
  • size：地址字符串大小
• 返回值：成功，则返回地址字符串指针；出错，则返回 NULL

　　

• 函数功能：点十分制转换为网络字节序
• 函数参数：
  • af：Internet 地址族，如 AF_INET
  • src：地址字符串（点分十进制）指针
  • dst：Internet 地址，32位IPV4 地址（网络字节序）
• 返回值：成功，则返回 1；无格式返回0；出错，则返回 -1

53.3.4 填写 IPV4 地址族结构案例