Linux下简单的socket通信实例，linuxsocket实例

Linux下简单的socket通信实例，linuxsocket实例

Linux下简单的socket通信实例

 If you spend too much time thinking about a thing, you’ll never get it done.

                                                                                                                                      —Bruce Lee

      学习网络编程也一段时间了，刚开始看《UNIX网络编程》的时候，觉得这本厚厚的书好难啊！看到后来，发现并没有想象中的那么难。如果你是新手，建议你看到第二部分结束后，开始着手写代码。不写代码肯定是不行的。看100遍也没有敲一遍实现一遍来的清楚。敲完以后，带着问题去看书，你会更加有针对性。提高的速度是飞快的，这也是学习任何一本书、一门语言的唯一手段。

　　写这个博客也是因为刚开始学的时候，查了好多别人写的东西，百度了以后，发现大家只是把所有的代码一贴。并没有讲解每个函数的功能。我甚至不知道哪个函数是哪个头文件下的。造成我对函数很不理解。下面我会对每个函数的功能，和它的头文件以及函数原型写出来，让大家参考，第一次写博客，有什么错误的地方，希望大家指正。可以在下面给我留言，也是我继续写下去的动力。

     我很希望和大家一起分享学习网络编程遇到的种种困难与不顺，也希望和大家一起讨论其中遇到的问题，一起成长，如果你刚开始打算学习网络编程，那这篇文章一定能给你一些帮助。

　　我的邮箱：cvmimi_linhai@foxmail.com，转载请注明出处：http://www.cnblogs.com/yusenwu/p/4579167.html。

     关于怎样介绍这个简单的实例：

      --> 1、代码展示，功能介绍

　　--> 2、首先介绍一下客户端和服务端中函数的功能以及函数的原形。

　　--> 3、关于连接三次握手和TCP连接关闭时候的分组交换

      --> 4、IPv4、IPv6套接字的地址结构

　　--> 5、一些好的学习网站总结

　　--> 6、代码下载

client.c

 1  #include <stdio.h>
 2  #include <sys/socket.h>
 3  #include <sys/types.h>
 4  #include <stdlib.h>
 5  #include <netinet/in.h>
 6  #include <errno.h>
 7  #include <string.h>
 8  #include <arpa/inet.h>
 9  #include <unistd.h>
10  #define MAXLINE 1024
11  int main(int argc,char **argv)
12  {
13  char *servInetAddr = "127.0.0.1";
14  int socketfd;
15  struct sockaddr_in sockaddr;
16  char recvline[MAXLINE], sendline[MAXLINE];
17  int n;
18  
19  if(argc != 2)
20  {
21  printf("client <ipaddress> \n");
22  exit(0);
23  }
24  
25  socketfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
26  memset(&sockaddr,0,sizeof(sockaddr));
27  sockaddr.sin_family = AF_INET;
28  sockaddr.sin_port = htons(10004);
29  inet_pton(AF_INET,servInetAddr,&sockaddr.sin_addr)
30  if((connect(socketfd,(struct sockaddr*)&sockaddr,sizeof(sockaddr))) < 0 )
31  {
31  printf("connect error %s errno: %d\n",strerror(errno),errno);
32  exit(0);
33  }
34 
35  printf("send message to server\n");
36 
37  fgets(sendline,1024,stdin);
38 
39  if((send(socketfd,sendline,strlen(sendline),0)) < 0)
40  {
41  printf("send mes error: %s errno : %d",strerror(errno),errno);
42  exit(0);
43  }
44  
45  close(socketfd);
46  printf("exit\n");
47  exit(0);
48  }

-执行：gcc client.c -o client    后启动 ./client 客户端程序 启动前先启动./server-----------------------------------------

 server.c

 1  #include <stdio.h>
 2  #include <sys/socket.h>
 3  #include <sys/types.h>
 4  #include <string.h>
 5  #include <netinet/in.h>
 6  #include <stdlib.h>
 7  #include <errno.h>
 8  #include <unistd.h>
 9  #include <arpa/inet.h>
10  
11  #define MAXLINE 1024
12  int main(int argc,char **argv)
13  {
14  int listenfd,connfd;
15  struct sockaddr_in sockaddr;
16  char buff[MAXLINE];
17  int n;
18  
19  memset(&sockaddr,0,sizeof(sockaddr));
20  
21  sockaddr.sin_family = AF_INET;
22  sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
23  sockaddr.sin_port = htons(10004);
24  
25  listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
26  
27  bind(listenfd,(struct sockaddr *) &sockaddr,sizeof(sockaddr));
28  
29  listen(listenfd,1024);
30 
31  
32  printf("Please wait for the client information\n");
33  
34  for(;;)
35  {
36  if((connfd = accept(listenfd,(struct sockaddr*)NULL,NULL))==-1)
37  {
38  printf("accpet socket error: %s errno :%d\n",strerror(errno),errno);
39  continue;
40  }
41  
42  n = recv(connfd,buff,MAXLINE,0);
43  buff[n] = '\0';
44  printf("recv msg from client:%s",buff);
45  close(connfd);
46  }
47  close(listenfd);
48  }

-执行：gcc server.c -o server    后启动 ./server 服务端程序-------------------------------------------------------

      > 1、代码展示，功能介绍

　　　上面这个简单的socket通信的代码要实现的功能:从客户端发送一条消息后，服务端接收这条消息，并在服务端显示（recv msg from client：****）。

　　> 2、首先介绍一下客户端和服务端中函数的功能以及函数的原形。 

#include <sys/socket.h>　
int socket(int family, int type, int protocol);   //指定期望的通信协议类型，返回的文件描述符和套接字描述符类似，我们成为套接字描述符，简称sockfd  

 family:协议族

 type:套接字的类型

 protocol：协议类型的常量或设置为0，以选择给定的family和type组合的系统默认值

#include<arpa/inet.h>
int inet_pton(int family,const char *strptr,void *addrptr);//成功返回1，格式不对返回0，出错返回-1
//作用：p代表表达式 n代表数值  以后所写的所有代码中都有可能会需要这个函数，所以这个函数很重要
//将char所指向的字符串，通过addrptr指针存放
//他的反函数：  inet_ntop（）作用相反。可以百度查阅这个函数的功能。因为例子里我们没有涉及到，就不介绍了。以后用到的时候再说
//需要注意的是：当他发生错误的时候，errno的值会被置为EAFNOSUPPORT 关于errno值我们一会儿介绍。

#include <sys/socket.h> 
int connect(int sockfd,const struct sockaddr* servaddr,socklen_t addrlen);//用connect函数来建立与TCP服务器的连接

#include<unistd.h>
int close(int sockfd);//关闭socket，并终止TCP连接

#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd,const struct* myaddr,socklen_t addrlen);//把本地协议地址赋予一个套接字。也就是将32位的IPv4或128位ipv6与16位的TCP或者UDP组合。

#include<sys/socket.h>
int listen(int sockfd,int backlog)//成功返回0,失败返回-1     listen函数仅由TCP服务器调用
//listen函数将会做两件事：
//1:我们在创建套接字的时候使用了socket函数，它创建的套接字是主动套接字，bind函数的功能就是通过这个将主动套接字，变成被动套接字，告诉内核应该接受指向这个套接字的请//求,CLOSED状态变成LISTEN状态
//2：本函数的第二个参数规定了内核要为该套接字排队的最大连接个数。

#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd,struct sockaddr* cliaddr,socklen_t *addrlen);//成功返回描述符，失败返回-1
//1、如果第二三个参数为空，代表了，我们对客户的身份不感兴趣，因此置为NULL；
//2、第一个参数为socket创建的监听套接字，返回的是已连接套接字，两个套接字是有区别的，而且非常重要。区别：我们所创建的监听套接字一般服务器只创建一个，并且一直存在。而内核会为每一个服务器进程的客户连接建立一个连接套接字，当服务器完成对某个给定客户的服务时，连接套接字就会被关闭。

　　> 3、关于连接三次握手和TCP连接关闭时候的分组交换

　　三次握手：

　　为了更好的理解connect、bind、close三个函数，了解一下TCP连接的建立和终止是很有必要的。（请务必理解理解上面的所有的函数后，再看这节）。

　　1、服务器首先必须被打开，等待准备接受外来的连接。我们上面的例子用到了socket、bind、listen这3个函数。之后，我们称为服务端被被动打开了。

　　2、客户端是通过connect发起主动打开。

　　      3、主动打开后，客户TCP发送了一个SYN（同步）分节，它告诉服务器客户将在连接中只发送的数据的初始序列号，SYN分节不携带数据。它发送的IP数据报，只有一个IP首部、一个TCP首部以及TCP选项。

　　4、服务器必须确认（ACK）客户的SYN，同时自己也发送一个SYN分节，它含有服务器将在同一连接中发送的数据的初始序列号。服务器在单个分节中发送SYN和对客户SYN的ACK确认（+1）。

　　5、客户必须确认服务器的SYN分节。

　　上面的过程称为TCP的三次握手。

　   注：SYN（synchronous）是TCP/IP建立连接时使用的握手信号。在客户机和服务器之间建立正常的TCP网络连接时，客户机首先发出一个SYN消息，服务器使用SYN+ACK应答表示接收到了这个消息，最后客户机再以ACK消息响应。这样在客户机和服务器之间才能建立起可靠的TCP连接，数据才可以在客户机和服务器之间传递

　　TCP连接终止

　　终止一个连接需要4个分节。

　　1、通过调用close，我们执行主动关闭，TCP发送一个FIN（finish，表示结束），表示数据发送完毕。

　　2、对端接收到FIN后，执行被动关闭。

　   3、一段时候后，接收到文件结束符的应用进程，将调用close关闭它的套接字。于是套接字也发送一个了FIN。

　　4、确认这个FIN ACK+1   下图很清楚的表达了。　　

　　5、我们也称它为TCP四次握手。

　　 1 struct in_addr { 2 in_addr_t s_addr; 3 }; 4 5 struct sockaddr_in { 6 uint8_t sin_len; //无符号8位整型 7 sa_family_t sin_famliy; /*AF_INET*/ 8 in_port_t sin_port;
9 struct in_addr sin_addr; /*32位 IPv4 地址*/ 10 char sin_zero[8]; /*unuse*/ 11 };
//头文件 #include <sys/types.h>
//sa_family_t和socklen_t 头文件 #include <sys/socket.h>
//in_addr_t in_port_t 头文件 #include <netinet/in.h>

struct in6_addr {
   uint8_t  s6_addr[16];  
};

#define SIN6_LEN

struct sockaddr_in6 {
   uint8_t sin6_len;
   sa_family_t sin6_famliy;
   in_port_t  sin6_port;

   uint32_t sin6_flowinfo;
   struct in6_addr sin6_addr;

   uint32_t sin6_scope_id;   
};