level 8
心悦若兮
楼主
1 socket相关数据类型定义:
Internet上数据以高位字节优先顺序在网络上传输,所以对于在内部是以低位字节优先存储数据在机器。
struct sockaddr{
unsigned short sa_family; //地址族 AF_INET
char a_data[14];//协议地址
};
该类型用来保存socket信息
另外一个类型:
struct sockaddr_in {
unsigned short sin_family;
unsigned short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
unsigned char sin_zero[8];//填充0以保持与struct sockaddr同样大小
};
struct in_addr{
unsigned short s_addr;以网络字节序表示IP地址
};
2 创建socket描述符
socket函数原型为:
int socket(int domain, int type, int protocol);
domain指明所使用的协议族,通常为PF_INET,表示互联网协议族(TCP/IP协议族);type参数指定socket的类型: SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM,Socket接口还定义了原始Socket(SOCK_RAW),允许程序使用低层协议;protocol通常赋值 "0"。 Socket()调用返回一个整型socket描述符,你可以在后面的调用使用它。
3 建立绑定
Bind函数将socket与本机上的一个端口相关联,随后你就可以在该端口监听服务请求。
Bind函数原型为:int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
Sockfd是调用socket函数返回的socket描述符,my_addr是一个指向包含有本机IP地址及端口号等信息的sockaddr类型的指针;addrlen常被设置为sizeof(struct sockaddr)。
4 建立连接
面向连接的客户程序使用Connect函数来配置socket并与远端服务器建立一个TCP连接,
其函数原型为:int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr,int addrlen);
Sockfd 是socket函数返回的socket描述符;serv_addr是包含远端主机IP地址和端口号的指针;addrlen是远端地质结构的长度。 Connect函数在出现错误时返回-1,并且设置errno为相应的错误码。进行客户端程序设计无须调用bind(),因为这种情况下只需知道目的机器 的IP地址,而客户通过哪个端口与服务器建立连接并不需要关心,socket执行体为你的程序自动选择一个未被占用的端口,并通知你的程序数据什么时候到达端口。
Connect函数启动和远端主机的直接连接。只有面向连接的客户程序使用socket时才需要将此socket与远端主机相连。无连接协议从不建立直接连接。面向连接的服务器也从不启动一个连接,它只是被动的在协议端口监听客户的请求。
5 监听服务请求
Listen函数使socket处于被动的监听模式,并为该socket建立一个输入数据队列,将到达的服务请求保存在此队列中,直到程序处理它们。
int listen(int sockfd, int backlog);
Sockfd 是Socket系统调用返回的socket 描述符;backlog指定在请求队列中允许的最大请求数,进入的连接请求将在队列中等待accept()它们。Backlog对队列中等待服务的请求的数目进行了限制,大多数系统缺省值为20。如果一个服务请求到来时,输入队列已满,该socket将拒绝连接请求,客户将收到一个出错信息。当出现错误时listen函数返回-1,并置相应的errno错误码。
6 连接端口的服务请求
accept()函数让服务器接收客户的连接请求。在建立好输入队列后,服务器就调用accept函数,然后睡眠并等待客户的连接请求。 int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen);
sockfd是被监听的socket描述符,addr通常是一个指向sockaddr_in变量的指针,该变量用来存放提出连接请求服务的主机的信息(某台主机从某个端口发出该请求);addrten通常为一个指向值为sizeof(struct sockaddr_in)的整型指针变量。出现错误时accept函数返回-1并置相应的errno值。
首先,当accept函数监视的socket收到连接请求时,socket执行体将建立一个新的socket,accept()函数将返回一个新的socket描述符,来供这个新连接使用,socket和请求连接进程的地址联系起来,收到服务请求的初始socket仍可以继续在以前的socket上监听,同时可以在新的socket描述符上进行数据传输操作。
7 数据传输:
Send()和recv()这两个函数用于面向连接的socket上进行数据传输。
Send()函数原型为: int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);
Sockfd是你想用来传输数据的socket描述符;msg是一个指向要发送数据的指针;Len是以字节为单位的数据的长度;flags一般情况下置为0(关于该参数的用法可参照man手册)。
Send()函数返回实际上发送出的字节数,可能会少于你希望发送的数据。在程序中应该将send()的返回值与欲发送的字节数进行比较。当send()返回值与len不匹配时,应该对这种情况进行处理。
recv()函数原型为: int recv(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags);
Sockfd是接受数据的socket描述符;buf 是存放接收数据的缓冲区;len是缓冲的长度。Flags也被置为0。Recv()返回实际上接收的字节数,当出现错误时,返回-1并置相应的errno值。
Sendto()和recvfrom()用于在无连接的数据报socket方式下进行数据传输。由于本地socket并没有与远端机器建立连接,所以在发送数据时应指明目的地址。
Sendto()和recvfrom()用于在无连接的数据报socket方式下进行数据传输。由于本地socket并没有与远端机器建立连接,所以在发送数据时应指明目的地址。
sendto()函数原型为:int sendto(int sockfd, const void *msg,int len,unsigned int flags,const struct sockaddr *to, int tolen);
该函数比send()函数多了两个参数,to表示目地机的IP地址和端口号信息,而tolen常常被赋值为sizeof (struct sockaddr)。Sendto 函数也返回实际发送的数据字节长度或在出现发送错误时返回-1。
Recvfrom()函数原型为: int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *from,int *fromlen);
from是一个struct sockaddr类型的变量,该变量保存源机的IP地址及端口号。fromlen常置为sizeof (struct sockaddr)。当recvfrom()返回时,fromlen包含实际存入from中的数据字节数。Recvfrom()函数返回接收到的字节数或 当出现错误时返回-1,并置相应的errno。
如果你对数据报socket调用了connect()函数时,你也可以利用send()和recv()进行数据传输,但该socket仍然是数据报socket,并且利用传输层的UDP服务。但在发送或接收数据报时,内核会自动为之加上目地和源地址信息。
8 结束传输:
当所有的数据操作结束以后,你可以调用close()函数来释放该socket,从而停止在该socket上的任何数据操作:
close(sockfd);
你也可以调用shutdown()函数来关闭该socket。该函数允许你只停止在某个方向上的数据传输,而一个方向上的数据传输继续进行。如你可以关闭某socket的写操作而允许继续在该socket上接受数据,直至读入所有数据。
int shutdown(int sockfd,int how);
Sockfd是需要关闭的socket的描述符。参数 how允许为shutdown操作选择以下几种方式:
·0-------不允许继续接收数据
·1-------不允许继续发送数据
·2-------不允许继续发送和接收数据
9 域名服务相关函数
函数gethostbyname()原形为:struct hostent *gethostbyname(const char* name);
struct hostent {
char *h_name;//主机官方域名
char **h_aliases;//一个以NULL结尾的主机别名数组
int h_addrtype;//返回地址类型,在internet环境下为AF_INET
int h_length;//地址的字节长度
char **h_addr_list;//一个以0结尾的数组,包含该主机的所有地址
};
#define h_addr h_addr_list[0] //在其中的第一个地址
当调用gethostbyname()时,不能使用perror函数来输出错误信息,应该使用herror()函数。
关于阻塞(blocking)和select函数:
阻塞:当服务器运行到accept语句时,而没有客户连接服务请求到来,这时服务器就会停止在accept语句上等待连接服务请求得到来;同样,当程序运行到接收数据语句时,如果没有数据可以读取,则程序同样会停止在接受语句上。这种情况称为blocking。但如果希望服务器仅仅注意检查是否有客户在等待连接,有就接受连接;否则就继续做其他的事情,则可以通过将socket设置为非阻塞方式来实现;非阻塞socket在没有客户在等待时就使accept调用立即返回
设置socket为非阻塞方式:fcntl(sockfd,F_SETFL,O_NONBLOCK);
通过设置socket为非阻塞方式,可以实现轮询若干socket,但浪费CPU资源
调用非阻塞的socket会极大地浪费系统资源。而调用select()会有效的解决这个问题。 它允许你把进程本身挂起来,而同时使系统内核监听所要求的一组文件描述符的任何活动,只要确认在任何被监控的文件 描述符上出现活动,select()调用将返回指示该文件描述符已准备好的信息,从而实现了为进程选出随机的变化,而不必由进程本身对输入进行测试而浪费 CPU开销。
int select(int numfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exeptfds,struct timeval *timeout);
为了实现fd_set中对应文件描述符的设置,复位和测试,它提供了如下一组宏:
FD_ZERO(fd_set *set)清除一个文件描述符集
FD_SET(int fd,fd_set *set)将一个文件描述符加入文件描述符集中
FD_CLR(int fd,fd_set *set)将一个文件描述符从文件描述符清除
FD_ISSET(int fd,fd_set *set)试判断是否文件描述符被置位
struct timeval{
int tv_sec;
int tv_usec;
};
2015年08月19日 03点08分
1
Internet上数据以高位字节优先顺序在网络上传输,所以对于在内部是以低位字节优先存储数据在机器。
struct sockaddr{
unsigned short sa_family; //地址族 AF_INET
char a_data[14];//协议地址
};
该类型用来保存socket信息
另外一个类型:
struct sockaddr_in {
unsigned short sin_family;
unsigned short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
unsigned char sin_zero[8];//填充0以保持与struct sockaddr同样大小
};
struct in_addr{
unsigned short s_addr;以网络字节序表示IP地址
};
2 创建socket描述符
socket函数原型为:
int socket(int domain, int type, int protocol);
domain指明所使用的协议族,通常为PF_INET,表示互联网协议族(TCP/IP协议族);type参数指定socket的类型: SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM,Socket接口还定义了原始Socket(SOCK_RAW),允许程序使用低层协议;protocol通常赋值 "0"。 Socket()调用返回一个整型socket描述符,你可以在后面的调用使用它。
3 建立绑定
Bind函数将socket与本机上的一个端口相关联,随后你就可以在该端口监听服务请求。
Bind函数原型为:int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
Sockfd是调用socket函数返回的socket描述符,my_addr是一个指向包含有本机IP地址及端口号等信息的sockaddr类型的指针;addrlen常被设置为sizeof(struct sockaddr)。
4 建立连接
面向连接的客户程序使用Connect函数来配置socket并与远端服务器建立一个TCP连接,
其函数原型为:int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr,int addrlen);
Sockfd 是socket函数返回的socket描述符;serv_addr是包含远端主机IP地址和端口号的指针;addrlen是远端地质结构的长度。 Connect函数在出现错误时返回-1,并且设置errno为相应的错误码。进行客户端程序设计无须调用bind(),因为这种情况下只需知道目的机器 的IP地址,而客户通过哪个端口与服务器建立连接并不需要关心,socket执行体为你的程序自动选择一个未被占用的端口,并通知你的程序数据什么时候到达端口。
Connect函数启动和远端主机的直接连接。只有面向连接的客户程序使用socket时才需要将此socket与远端主机相连。无连接协议从不建立直接连接。面向连接的服务器也从不启动一个连接,它只是被动的在协议端口监听客户的请求。
5 监听服务请求
Listen函数使socket处于被动的监听模式,并为该socket建立一个输入数据队列,将到达的服务请求保存在此队列中,直到程序处理它们。
int listen(int sockfd, int backlog);
Sockfd 是Socket系统调用返回的socket 描述符;backlog指定在请求队列中允许的最大请求数,进入的连接请求将在队列中等待accept()它们。Backlog对队列中等待服务的请求的数目进行了限制,大多数系统缺省值为20。如果一个服务请求到来时,输入队列已满,该socket将拒绝连接请求,客户将收到一个出错信息。当出现错误时listen函数返回-1,并置相应的errno错误码。
6 连接端口的服务请求
accept()函数让服务器接收客户的连接请求。在建立好输入队列后,服务器就调用accept函数,然后睡眠并等待客户的连接请求。 int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen);
sockfd是被监听的socket描述符,addr通常是一个指向sockaddr_in变量的指针,该变量用来存放提出连接请求服务的主机的信息(某台主机从某个端口发出该请求);addrten通常为一个指向值为sizeof(struct sockaddr_in)的整型指针变量。出现错误时accept函数返回-1并置相应的errno值。
首先,当accept函数监视的socket收到连接请求时,socket执行体将建立一个新的socket,accept()函数将返回一个新的socket描述符,来供这个新连接使用,socket和请求连接进程的地址联系起来,收到服务请求的初始socket仍可以继续在以前的socket上监听,同时可以在新的socket描述符上进行数据传输操作。
7 数据传输:
Send()和recv()这两个函数用于面向连接的socket上进行数据传输。
Send()函数原型为: int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);
Sockfd是你想用来传输数据的socket描述符;msg是一个指向要发送数据的指针;Len是以字节为单位的数据的长度;flags一般情况下置为0(关于该参数的用法可参照man手册)。
Send()函数返回实际上发送出的字节数,可能会少于你希望发送的数据。在程序中应该将send()的返回值与欲发送的字节数进行比较。当send()返回值与len不匹配时,应该对这种情况进行处理。
recv()函数原型为: int recv(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags);
Sockfd是接受数据的socket描述符;buf 是存放接收数据的缓冲区;len是缓冲的长度。Flags也被置为0。Recv()返回实际上接收的字节数,当出现错误时,返回-1并置相应的errno值。
Sendto()和recvfrom()用于在无连接的数据报socket方式下进行数据传输。由于本地socket并没有与远端机器建立连接,所以在发送数据时应指明目的地址。
Sendto()和recvfrom()用于在无连接的数据报socket方式下进行数据传输。由于本地socket并没有与远端机器建立连接,所以在发送数据时应指明目的地址。
sendto()函数原型为:int sendto(int sockfd, const void *msg,int len,unsigned int flags,const struct sockaddr *to, int tolen);
该函数比send()函数多了两个参数,to表示目地机的IP地址和端口号信息,而tolen常常被赋值为sizeof (struct sockaddr)。Sendto 函数也返回实际发送的数据字节长度或在出现发送错误时返回-1。
Recvfrom()函数原型为: int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *from,int *fromlen);
from是一个struct sockaddr类型的变量,该变量保存源机的IP地址及端口号。fromlen常置为sizeof (struct sockaddr)。当recvfrom()返回时,fromlen包含实际存入from中的数据字节数。Recvfrom()函数返回接收到的字节数或 当出现错误时返回-1,并置相应的errno。
如果你对数据报socket调用了connect()函数时,你也可以利用send()和recv()进行数据传输,但该socket仍然是数据报socket,并且利用传输层的UDP服务。但在发送或接收数据报时,内核会自动为之加上目地和源地址信息。
8 结束传输:
当所有的数据操作结束以后,你可以调用close()函数来释放该socket,从而停止在该socket上的任何数据操作:
close(sockfd);
你也可以调用shutdown()函数来关闭该socket。该函数允许你只停止在某个方向上的数据传输,而一个方向上的数据传输继续进行。如你可以关闭某socket的写操作而允许继续在该socket上接受数据,直至读入所有数据。
int shutdown(int sockfd,int how);
Sockfd是需要关闭的socket的描述符。参数 how允许为shutdown操作选择以下几种方式:
·0-------不允许继续接收数据
·1-------不允许继续发送数据
·2-------不允许继续发送和接收数据
9 域名服务相关函数
函数gethostbyname()原形为:struct hostent *gethostbyname(const char* name);
struct hostent {
char *h_name;//主机官方域名
char **h_aliases;//一个以NULL结尾的主机别名数组
int h_addrtype;//返回地址类型,在internet环境下为AF_INET
int h_length;//地址的字节长度
char **h_addr_list;//一个以0结尾的数组,包含该主机的所有地址
};
#define h_addr h_addr_list[0] //在其中的第一个地址
当调用gethostbyname()时,不能使用perror函数来输出错误信息,应该使用herror()函数。
关于阻塞(blocking)和select函数:
阻塞:当服务器运行到accept语句时,而没有客户连接服务请求到来,这时服务器就会停止在accept语句上等待连接服务请求得到来;同样,当程序运行到接收数据语句时,如果没有数据可以读取,则程序同样会停止在接受语句上。这种情况称为blocking。但如果希望服务器仅仅注意检查是否有客户在等待连接,有就接受连接;否则就继续做其他的事情,则可以通过将socket设置为非阻塞方式来实现;非阻塞socket在没有客户在等待时就使accept调用立即返回
设置socket为非阻塞方式:fcntl(sockfd,F_SETFL,O_NONBLOCK);
通过设置socket为非阻塞方式,可以实现轮询若干socket,但浪费CPU资源
调用非阻塞的socket会极大地浪费系统资源。而调用select()会有效的解决这个问题。 它允许你把进程本身挂起来,而同时使系统内核监听所要求的一组文件描述符的任何活动,只要确认在任何被监控的文件 描述符上出现活动,select()调用将返回指示该文件描述符已准备好的信息,从而实现了为进程选出随机的变化,而不必由进程本身对输入进行测试而浪费 CPU开销。
int select(int numfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *exeptfds,struct timeval *timeout);
为了实现fd_set中对应文件描述符的设置,复位和测试,它提供了如下一组宏:
FD_ZERO(fd_set *set)清除一个文件描述符集
FD_SET(int fd,fd_set *set)将一个文件描述符加入文件描述符集中
FD_CLR(int fd,fd_set *set)将一个文件描述符从文件描述符清除
FD_ISSET(int fd,fd_set *set)试判断是否文件描述符被置位
struct timeval{
int tv_sec;
int tv_usec;
};