1 理解网络编程和套接字

套接字是网络数据传输用的软件。

TCP套接字可以看做一个电话机☎️，接收电话需要电话机。同理，接收网络数据就需要一个套接字。

bind函数：分配电话号码（IP地址和端口号）

listen函数：电话开机，准备接听（将socket设置为可接收连接状态）

accetp函数：接听电话

综上可以总结一下服务端套接字创建和接收消息的过程：

  1. 调用socket创建套接字；
  2. 调用bind分配IP和端口；
  3. 调用listen将套接字转为可接收请求状态；
  4. 调用accept处理请求； ```c

    include

    include

    include

    include

    include

    include

    void error_handling(char *message);

int main(int argc, char *argv[]){ int serv_sock; int clnt_sock;

  1. struct sockaddr_in serv_addr;
  2. struct sockaddr_in clnt_addr;
  3. socklen_t clnt_addr_size;
  5. char message[] = "Hello World!";
  7. if (argc != 2){
  8.     printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);
  9.     exit(1);
  10. }
  12. //调用 socket 函数创建套接字
  13. serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  14. if (serv_sock == -1)
  15.     error_handling("socket() error");
  17. memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
  18. serv_addr.sin_family = AF_INET;
  19. serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
  20. serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
  22. //调用 bind 函数分配ip地址和端口号
  23. if (bind(serv_sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1)
  24.     error_handling("bind() error");
  26. //调用 listen 函数将套接字转为可接受连接状态
  27. if (listen(serv_sock, 5) == -1)
  28.     error_handling("listen() error");
  30. clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
  32. //调用 accept 函数受理连接请求。如果在没有连接请求的情况下调用该函数，
  33. //则不会返回，直到有连接请求为止
  34. clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr *)&clnt_addr, &clnt_addr_size);
  35. if (clnt_sock == -1)
  36.     error_handling("accept() error");
  38. //稍后要将介绍的 write 函数用于传输数据，
  39. //若程序经过 accept 这一行执行到本行，则说明已经有了连接请求
  40. write(clnt_sock, message, sizeof(message));
  41. close(clnt_sock);
  42. close(serv_sock);
  43. return 0;

}

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

  2. 用户端发送请求步骤：
  4. 1. 调用socket创建套接字；
  5. 1. 调用connect连接指定IP + Port；
  6. 1. 返回响应；
  7. ```c
  8. #include <stdio.h>
  9. #include <stdlib.h>
  10. #include <string.h>
  11. #include <unistd.h>
  12. #include <arpa/inet.h>
  13. #include <sys/socket.h>
  14. void error_handling(char *message);
  16. int main(int argc, char *argv[])
  17. {
  18.     int sock;
  19.     struct sockaddr_in serv_addr;
  20.     char message[30];
  21.     int str_len;
  23.     if (argc != 3)
  24.     {
  25.         printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
  26.         exit(1);
  27.     }
  29.     //创建套接字，此时套接字并不马上分为服务端和客户端。
  30.     //如果紧接着调用 bind,listen 函数，将成为服务器套接字
  31.     //如果调用 connect 函数，将成为客户端套接字
  32.     sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  33.     if (sock == -1)
  34.         error_handling("socket() error");
  36.     memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
  37.     serv_addr.sin_family = AF_INET;
  38.     serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
  39.     serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
  41.     //调用 connect 函数向服务器发送连接请求
  42.     if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1)
  43.         error_handling("connect() error!");
  45.     str_len = read(sock, message, sizeof(message) - 1);
  46.     if (str_len == -1)
  47.         error_handling("read() error!");
  49.     printf("Message from server : %s \n", message);
  50.     close(sock);
  51.     return 0;
  52. }
  54. void error_handling(char *message)
  55. {
  56.     fputs(message, stderr);
  57.     fputc('\n', stderr);
  58.     exit(1);
  59. }

2 基于Linux的文件操作

在Linux中，socket被视为文件的一种。

文件创建成功会返回一个大于2的文件描述符（0、1、2为标准输入、输出、错误），socket也不例外，创建失败则返回-1。

打开文件

  1. #include <sys/types.h>
  2. #include <sys/stat.h>
  3. #include <fcntl.h>
  4. int open(const char *path, int flag);
  5. /*
  6.     成功时返回文件描述符，失败时返回-1
  7.     path : 文件名的字符串地址
  8.     flag : 文件打开模式信息
  9. */

文件打开模式如下表：

打开模式 含义
O_CREAT 必要时创建文件
O_TRUNC 删除全部现有数据
O_APPEND 维持现有数据，追加到其后面
O_RDONLY 只读打开
O_WRONLY 只写打开
O_RDWR 读写打开

关闭文件

  1. #include <unistd.h>
  2. int close(int fd);
  3. /*
  4.     成功时返回 0 ，失败时返回 -1
  5.     fd : 需要关闭的文件或套接字的文件描述符
  6. */

写入文件

  1. #include <unistd.h>
  2. ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes);
  3. /*
  4.     成功时返回写入的字节数 ，失败时返回 -1
  5.     fd : 显示数据传输对象的文件描述符
  6.     buf : 保存要传输数据的缓冲地址
  7.     nbytes : 要传输数据的字节数
  8. */

在此函数的定义中，size_t 是通过 typedef 声明的 unsigned int 类型。对 ssize_t 来说，ssize_t 前面多加的 s 代表 signed ，即 ssize_t 是通过 typedef 声明的 signed int 类型。

读取文件

  1. #include <unistd.h>
  2. ssize_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);
  3. /*
  4.     成功时返回接收的字节数（但遇到文件结尾则返回 0），失败时返回 -1
  5.     fd : 显示数据接收对象的文件描述符
  6.     buf : 要保存接收的数据的缓冲地址值。
  7.     nbytes : 要接收数据的最大字节数
  8. */