TCP/IP网络编程系列之二（初级）

Posted 2020-09-13 天狼鼠

套接字类型与协议设置

　　　我们先了解一下创建套接字的那个函数 int socket(int domain,int type,int protocol);成功时返回文件描述符，失败时返回-1.其中，domain是套接字使用中的协议族（Protocol Family）信息。type套接字类型里面的数据传输类型信息。protocol计算机通信中使用的协议信息。

协议族（Protocol Family)

协议族类型有：

　　　　PE_INET　　　　　　　　　　IPV4

　　　　PE_INET6　　　　　　　　　 IPV6

          PF_LOCAL　　　　　　　 本地通信的UNIX协议族

　  　  PF_PACKET　　　　　　  底层套接字的协议族

          PF_IPX　　　　　　　　　IPX Novell协议族

套接字类型（Type）

　　套接字类型指的是套接字的数据传输方式，通过socket函数的第二个参数传递，只有这样才能决定创建的套接字的数据传输方式。决定了协议族并不能同时决定数据传输方式。也就是说socket函数第一个参数的PF_INET协议族存在多重数据传输方式。

第一种：面向连接的套接字（SOCK_STREAM）

　　如果给第二个参数传递SOCK_STREAM，将创建面向连接的套接字。特点：

• 套接字连接必须一一对性。
• 可靠的、按序传递的、基于字节的面向连接的数据传输方式的套接字。

收发数据的套接字内部有缓冲（buffer），简言之就是字节数组。通过套接字传输的数据将保存到该数组中。因此，收到数据并不意味着马上调用read函数。只要不超过数组容量，则有可能数据填充满缓冲后通过一次read函数调用全部读完，也有可能分成多次调用read函数调用进行读取。也就是说，在面向连接的套接字中，read和write函数调用多次并无太大意义，所以说面向连接的套接字编程不存在数据边界。

如果套接字缓冲已满是否意味着数据丢失？首先调用read函数从缓冲区读取部分数据，因此，缓冲并不总是满的。但如果read函数读取的速度比接收数据的速度慢，则缓冲有可能被填满，此时套接字无法在接收数据，但即使这样也不会发生数据丢失。因为传输端套接字将停止传输。也就是说，面向连接的套接字会根据接收端的状态传输数据，如果传输出错还会提供重传服务。因此，面向连接的套接字除特殊的情况不会发生数据丢失。

第二种：面向消息的套接字（SOCK_DGRAM）

　　如果给第二个参数传递SOCK_DGRAM，将创建面向消息的套接字。特点：

• 不可靠的、不按序传递的、以数据的告诉传输为目的的套接字。
• 传输的数据具有数据边界。

套接字协议信息

第三个参数主要用在同一协议族中存在多重传输方式相同的协议，数据传输方式相同，但协议不同。此时靠第三个参数具体指定协议信息。

简单的例子：

　　要求在IPV4协议族中创建面向连接的套接字。其中在TCP/IP网络编程系列之一中创建服务端和客户端的代码，服务端的代码不需要改变，只改变客户端的代码，更改read函数的调用方式。

TCPClient代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

#define MAXSIZE 30
void Error_Handling(char* message);

int main(int argc,char* argv[])
{
    int sock;
    struct  sockaddr_in serverAddr;
    char message[MAXSIZE];
    int str_len=0;
    int idx=0,read_len=0;
    if(argc != 3)
    {
        printf("Usage : %s <IP> <Port> \n",argv[0]);
        exit(1);
    }
    sock = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(sock == -1)
    {
        Error_Handling("sock() error");
    }
    memset(&serverAddr,0,sizeof(serverAddr));
    serverAddr.sin_family=AF_INET;
    serverAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
    serverAddr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
    if(connect(sock,(struct sockaddr*)&serverAddr,sizeof(serverAddr))==-1)
    {
        Error_Handling("connect() error");
    }
   
    while(( read_len = read(sock,&message[idx++],1)))
    {
        if(read_len==-1)
        {
            Error_Handling("read() error\n");
        }
        str_len+=read_len;
    }
    printf("Message from server : %s \n",message);
    printf("Function read call count:%d \n",str_len);
    close(sock);
    return 0;
}

void Error_Handling(char *message)
{
    fputs(message,stderr);
    fputc(‘\n‘,stderr);
    exit(1);
}