Linux下的TCP Socket通信

Posted 2022-01-30 gotwindy

一、socket函数

1、头文件：

#include <sys/types.h> /* See NOTES */

#include <sys/socket.h>

2、函数原型：

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

socket函数类似于open，用来打开一个网络连接，如果成功则返回一个网络文件描述符（int类型），之后我们操作这个网络连接都通过这个网络文件描述符。

dimain：域，网络域，网络地址范围（IPV4或IPV6等）,也就是协议簇

type：指定套接字类型：SOCK_STREAM（TCP网络）、SOCK_DGRAM（UDP）、SOCK_SEQPACKET

protocol:指定协议，如果指定0，表示使用默认的协议

3、函数形参：

3.1、domain:(域)

AF_INET　　　　  ip
AF_INET6　　　　ipv6

AF_PACKET         packet         低级数据包接口

PF_PACKET　　　不懂，待了解

PF_INET　　　　  待了解(AF开头的表示地址族，PF开头的表示协议族，协议族包含多个地址族，但是当前这种还从未实现，而在<sys/socket.h>中PF的值总是与AF的值相等的)

3.2、type：(套接字类型)：

SOCK_RAW　　  　　原始套接字  　　　——>使用原始套接字时候调用，原始套接字也就是链路层协议

SOCK_STREAM　　  字节流套接字　　  ——>提供顺序，可靠，双向，基于连接的字节流。 可以支持带外数据传输机制。例如：TCP协议、FTP协议

SOCK_DGRAM         数据报套接字　　  ——>支持数据报（无连接，不可靠的固定最大长度的消息）例如：UDP协议

SOCK_SEQPACKET   有序分组套接字    ——>为固定最大长度的数据报提供有序，可靠，双向连接的数据传输路径; 消费者需要利用每个输入系统调用读取整个分组

3.3、protocol(协议)：

IPPROTO_IP　　　　   IP传输协议

IPPROTO_TCP　　　   TCP传输协议

IPPROTO_UDP　　     UDP协议

IPPROTO_SCTP　　    SCTP传输协议

IPPROTO_ICMP          ICMP协议

IPPROTO_IGMP　　    IGMP协议

一般情况下IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP、IPPROTO_ICMP协议用的最多，UDP协议protocol就取IPPROTO_UDP，TCP协议protocol就取IPPROTO_TCP；一般情况下，我们让protocol等于0就可以，系统会给它默认的协议。但是要是使用raw socket协议，protocol就不能简单设为0，要与type参数匹配.

4、返回值：

成功时返回一个小的非负整数值，他与文件描述符类似，我们称为套接字描述符，简称sockfd。失败，则返回-1。

5、例子：

/*---------------------创建一个监听socket-------------------*/

    if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)

   

        perror("socket() error\n");

        exit(1);

二、bind函数

1、头文件：

#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>

2、函数原型：

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

服务端套接字绑定自己的IP地址与端口号，客户端那边可以不写，内核会给它分配一个临时的端口。

3、函数形参：

3.1、sockfd：服务器或者客户端自己创建的socket

3.2、addr:服务器或者客户端自己的地址信息(协议族、IP、端口号)

3.3、addrlen：服务器或者客户端自己的地址信息的长度

4、返回值：

绑定成功，返回0，失败返回-1

5、例子：

    /*---------------------绑定IP和端口bind----------------------*/

    bzero(&server, sizeof(server));

    server.sin_family = AF_INET;

    server.sin_port = htons(port);

    server.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);

 

    if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) == -1)

   

        perror("bind() error\n");

        exit(1);

   

三、connect函数

1、头文件：

#include <sys/types.h> /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>

2、函数原型：

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

TCP客户端通过connect函数与服务端连接，进行通信。

3、函数形参：

3.1、sockfd(客户端自己创建的sock)

3.2、addr(服务端地址族、服务端IP地址、服务端端口号)

3.3、addrlen(服务端地址字节长度)

4、返回值：

连接成功，返回0，连接失败，返回-1

5、例子：

struct sockaddr_in client;

addrlen = sizeof(client);

        if ((connetfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&client, &addrlen)) == -1)

       

            perror("accept() error\n");

            exit(1);

       

接下来给出一个大例子，tcp——socket套接字通信，结合sqlite3数据库操作

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <netinet/in.h>

#include <sys/socket.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#include <string.h>

 

int main()

    struct sockaddr_in server;

    struct sockaddr_in client;

    int listenfd, connetfd;

    char ip[20];

    int port;

    int addrlen;

    char rebuf[100];

    char wrbuf[100];

    char tmp[100];

    int revlen;

    /*---------------------创建一个监听socket-------------------*/

    if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)

   

        perror("socket() error\n");

        exit(1);

   

 

    /*----------------------输入要监听的IP和端口----------------------*/

    printf("Please input the ip:\n");

    scanf("%s", ip);

    printf("Please input the port:\n");

    scanf("%d", &port);

 

    /*---------------------绑定IP和端口bind----------------------*/

    bzero(&server, sizeof(server));

    server.sin_family = AF_INET;

    server.sin_port = htons(port);

    server.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);

 

    if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) == -1)

   

        perror("bind() error\n");

        exit(1);

   

    /*----------------------开始监听listen-------------------*/

    if (listen(listenfd, 20) == -1)

   

        perror("listen() error\n");

        exit(1);

   

    int client_pid = 0;

    while (1)

   

        /*----------------------accept------------------*/

        addrlen = sizeof(client);

        if ((connetfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&client, &addrlen)) == -1)

       

            perror("accept() error\n");

            exit(1);

       

        /*---------------------show client---------------*/

        printf("connect successful!\n");

        printf("the client ip is %s,port is %d\n", inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(port));

        client_pid = fork();

        if (client_pid == 0)

       

            //子进程

            close(listenfd); //关闭监听请求

            /*----------------------read and write----------*/

            int serial = 0;

            while (1)

           

                bzero(rebuf, sizeof(rebuf));

                revlen = read(connetfd, rebuf, sizeof(rebuf));

                if ((memcmp("bye", rebuf, 3)) == 0)

               

                    printf("Bye-bye then close the connect...\n");

                    break;

               

                bzero(wrbuf, sizeof(wrbuf));

                bzero(tmp, sizeof(tmp));

                sprintf(tmp, "%d", serial);

                strcat(tmp, rebuf);

                bcopy(tmp, wrbuf, strlen(tmp));

                write(connetfd, wrbuf, sizeof(wrbuf));

                rebuf[revlen] = ‘\0‘;

                printf("the info from client is:%s\n", rebuf);

                serial++;

           

            return 0;

       

        close(connetfd); //父进程关闭连接请求

   

    return 0;