网络程序分为服务端程序和客户端程序。服务端即提供服务的一方,客户端为请求服务的一方。但实际情况是有些程序的客户端、服务器端角色不是这么明显,即互为客户端和服务端。
我们编写网络程序时,一般是基于TCP协议或者UDP协议进行网络通信的。
TCP:(Transfer Control Protocol)传输控制协议是一种面向连接的协议,当我们的网络程序使用这个协议的时候,网络可以保证我们的客户端和服务端之间的传输是可靠的。
UDP:(User Datagram Protocol)用户数据报协议是一种非面向连接的协议,这种协议并不能保证我们的网络程序的连接是可靠的。
我们编写的网络程序具体采用哪一类协议,要视具体情况而定。比如,如果是大数据量的通信,而且对数据的完整性要求不是特别高,则可以采用UDP协议,以得到更快的传输速率。如果我们是要实现一些诸如文件传输、社交通讯之类的功能,就需要采用TCP协议通信,以保证传输的可靠性。
nt socket(int domain, int type,int protocol)
domain:说明我们网络程序所在的主机采用的通讯协族(AF_UNIX和AF_INET等).
AF_UNIX只能够用于单一的Unix系统进程间通信,
而AF_INET是针对Internet的,因而可以允许在远程
主机之间通信(当我们 man socket时发现 domain可选项是 PF_*而不是AF_*,因为glibc是posix的实现所以用PF代替了AF,
type:我们网络程序所采用的通讯协议(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM等)
SOCK_STREAM表明我们用的是TCP协议,这样会提供按顺序的,可靠,双向,面向连接的比特流.
SOCK_DGRAM表明我们用的是UDP协议,这样只会提供定长的,不可靠,无连接的通信.
protocol:由于我们指定了type,所以这个地方我们一般只要用0来代替就可以了 socket为网络通讯做基本的准备.
成功时返回文件描述符,失败时返回-1,看errno可知道出错的详细情况.
int bind(int sockfd, struct sockaddr*my_addr, int addrlen)
sockfd:是由socket调用返回的文件描述符.
addrlen:是sockaddr结构的长度.
my_addr:是一个指向sockaddr的指针.在中有 sockaddr的定义
unisgned short as_family;
char sa_data[14];
不过由于系统的兼容性,我们一般不用这个头文件,而使用另外一个结构(struct sockaddr_in)来代替.在中有sockaddr_in的定义
unsigned short sin_family;
unsigned short int sin_port;
struct in_addr sin_addr;
unsigned char sin_zero[8];
我们主要使用Internet所以
sin_addr设置为INADDR_ANY表示可以和任何的主机通信,
sin_port是我们要监听的端口号.sin_zero[8]是用来填充的.
bind将本地的端口同socket返回的文件描述符捆绑在一起.成功是返回0,失败的情况和socket一样
int listen(int sockfd,int backlog)
sockfd:是bind后的文件描述符.
backlog:设置请求排队的最大长度.当有多个客户端程序和服务端相连时,使用这个表示可以介绍的排队长度.
listen函数将bind的文件描述符变为监听套接字.返回的情况和bind一样.
int accept(int sockfd, struct sockaddr*addr,int*addrlen)
sockfd:是listen后的文件描述符.
addr,addrlen是用来给客户端的程序填写的,服务器端只要传递指针就可以了. bind,listen和accept是服务器端用的函数,
accept调用时,服务器端的程序会一直阻塞到有一个客户程序发出了连接. accept成功时返回最后的服务器端的文件描述符,
这个时候服务器端可以向该描述符写信息了.失败时返回-1
int connect(int sockfd, struct sockaddr* serv_addr,int addrlen)
sockfd:socket返回的文件描述符.
serv_addr:储存了服务器端的连接信息.其中sin_add是服务端的地址
addrlen:serv_addr的长度
connect函数是客户端用来同服务端连接的.成功时返回0,sockfd是同服务端通讯的文件描述符失败时返回-1.
int getaddrinfo(const char*node, const char*service,
const struct addrinfo*hints,
struct addrinfo**res);
一个教科书式的服务器端程序流程为:
建立套接字socket()---将套接字绑定到ip地址bind()-----建立监听套接字listen()------开始等待客户端请求accpet()
#include stdio.h
#include errno.h
#include string.h
#include unistd.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include sys/types.h
#include netdb.h
int main(int argc, char*argv[])
int sockfd,connfd;
struct sockaddr_in srvaddr;
struct sockaddr_in cliaddr;
int len,port;
char hello[]="Hi,welcome to linux-code!/n";
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){
fprintf(stderr,"Socket error:%s/n/a",strerror(errno));
/*服务器端填充 sockaddr结构*/
bzero(srvaddr,sizeof(struct sockaddr_in));
srvaddr.sin_family=AF_INET;
srvaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
srvaddr.sin_port=htons(1113);
/*捆绑sockfd描述符*/
if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)(srvaddr),sizeof(struct sockaddr))==-1){
fprintf(stderr,"Bind error:%s/n/a",strerror(errno));
exit(1);
/*监听sockfd描述符*/
if(listen(sockfd,5)==-1){
fprintf(stderr,"Listen error:%s/n/a",strerror(errno));
len=sizeof(struct sockaddr_in);
while(1){/*服务器阻塞,直到客户程序建立连接*/
if((connfd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)(cliaddr),len))==-1){
fprintf(stderr,"Accept error:%s/n/a",strerror(errno));
fprintf(stderr,"Server get connection from%s/n",inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));
if(write(connfd,hello,strlen(hello))==-1){
fprintf(stderr,"Write Error:%s/n",strerror(errno));
/*这个通讯已经结束*/
close(connfd);
/*循环下一个*/
close(sockfd);
一个教科书式的客户端程序流程为:
建立套接字socket()---与服务器建立连接connect()
#include stdio.h
#include errno.h
#include string.h
#include unistd.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include sys/types.h
#include netdb.h
int main(int argc, char*argv[]){
int sockfd; char buf[1024];
struct sockaddr_in srvaddr;
struct hostent*phost; int nbytes;
if(argc!=3){
fprintf(stderr,"Usage:%s IP portnumber/a/n",argv[0]);
/*客户程序开始建立 sockfd描述符*/
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){
fprintf(stderr,"socket Error:%s/a/n",strerror(errno));
exit(1);
/*客户程序填充服务端的资料*/
bzero(srvaddr,sizeof(srvaddr));
srvaddr.sin_family=AF_INET;
srvaddr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
if(inet_pton(AF_INET, argv[1], srvaddr.sin_addr)= 0){
fprintf(stderr,"inet_pton Error:%s/a/n",strerror(errno));
/*客户程序发起连接请求*/
if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)(srvaddr),sizeof(struct sockaddr))==-1){
fprintf(stderr,"connect Error:%s/a/n",strerror(errno));
/*连接成功了*/
if((nbytes=read(sockfd,buf,1024))==-1){
fprintf(stderr,"read Error:%s/n",strerror(errno));
buf[nbytes]='/0';
printf("received data:%s/n",buf);
/*结束通讯*/
close(sockfd);
先运行上述程序的服务端程序,再运行客户端程序,可以得到如下结果:
Server get connection from 192.168.1.153
Server get connection from 127.0.0.1
Server get connection from 192.168.1.153
viidiot@ubuntu:~/code$./cli 192.168.1.153 1113
received data:Hi,welcome to linux-code!
我们完成了一个简单的网络通信程序,该程序使用的io模型为同步(synchronous)阻塞(blocking)。服务器端调用accept(),write()等函数,如果没有客户端连接过来或者相应的文件描述符没有准备好写,程序就会在那里死死的等待,什么事情也不干。在实际应用中,这类程序是很少出现的。实际中使用的都是异步io模型。
有空我们再来看看:同步、异步,阻塞、非阻塞,select()/poll()/epoll()
// serverTCP.cpp:定义控制台应用程序的入口点。
printf("新子服务%d......",cnt);
send(s,"welcome to TCP FILE SERVER!",strlen("welcome to TCP FILE SERVER!")+1,0);
//printf("客户端已打开\n请输入存放文件地址:\n");
if((fp=fopen(FilePath,"wb"))==NULL)
send(s,"开始传送",strlen("开始传送")+1,0);
printf("得到文件大小:%d\n",FileSize);
recv(s,Block,FileSize+BUFSIZE-x+1,0);
printf("文件接收完毕\n");
fwrite(Block,1,FileSize+BUFSIZE-x,fp);
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
myVersionRequest=MAKEWORD(1,1);
err= WSAStartup(myVersionRequest,&wsaData);
printf("服务器启动......\n");
SOCKET serSocket= socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建了可识别套接字
addr.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);//ip地址
addr.sin_port=htons(PORTBASE);//绑定端口
bind(serSocket,(SOCKADDR*)&addr,sizeof(SOCKADDR));//绑定完成
listen(serSocket,ACESIZE);//其中第二个参数代表能够接收的最多的连接数
serConn= accept(serSocket,(SOCKADDR*)&clientAddr,&len);//如果这里不是accept而是conection的话。。就会不断的监听
if(_beginthread((void(*)(void*))transFile, ACESIZE,(void*)serConn)< 0) return 0;
// clientTCP.cpp:定义控制台应用程序的入口点。
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
myVersionRequest=MAKEWORD(1,1);
err=WSAStartup(myVersionRequest,&wsaData);
printf("已打开套接字\n");
SOCKET cliSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
char ip_addr[16]={"127.0.0.1"};
addr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(ip_addr);
connect(cliSocket,(SOCKADDR*)&addr,sizeof(SOCKADDR));//开始连接
recv(cliSocket,ACK,sizeof(ACK),0);
printf("请输入文件地址:\n");
if((fp=fopen(FilePath,"rb"))==NULL)
printf("文件打开失败\n");
printf("待传送文件大小:%d\n",FileSize);
printf("等待服务器接受......\n");
recv(cliSocket,Block,sizeof(Block),0);
if(strcmp(Block,"开始传送")==0)
send(cliSocket,Size,sizeof(Size),0);
send(cliSocket,trans,BUFSIZE+1,0);
send(cliSocket,trans,FileSize+BUFSIZE-y+1,0);
printf("文件发送完毕\n");
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