百问FB网络编程 - 主要函数介绍

6.3 网络编程主要函数介绍

下面全部函数的头文件都是

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

6.3.1 socket函数

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

此函数用于创建一个套接字。

domain是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，因而可以允许远程通信使用。

type是网络程序所采用的通讯协议(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM等)。

SOCK_STREAM表明用的是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 表明用的是UDP协议，这样只会提不可靠，无连接的通信。

关于protocol，由于指定了type，所以这个地方一般只要用0来代替就可以了。

此函数执行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。

6.3.2 bind函数

int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);

从函数用于将地址绑定到一个套接字。一台电脑上可能有多个IP和端口，这个套接字要绑定到哪个IP和端口需要用bind函数来绑定。

sockfd是由socket函数调用返回的文件描述符。

my_addr是一个指向sockaddr的指针。

addrlen是sockaddr结构的长度。

sockaddr的定义：

struct sockaddr{
unisgned short  as_family;
char sa_data[14];                  // 这14个字节里面，含有 IP 和 端口，但是不明显
};

不过由于系统的兼容性,我们一般使用另外一个结构(struct sockaddr_in) 来代替。

sockaddr_in的定义： sockaddr 和 sockaddr_in 结构体的大小是完全一样的，

struct sockaddr_in{
unsigned short          sin_family;     
unsigned short          sin_port;          // 2字节   表示端口
struct in_addr          sin_addr;          // 4字节   表示IP地址
unsigned char           sin_zero[8];       // 8字节   不用  2+4+8=14字节，和上面那个结构体一样
}

如果使用Internet所以sin_family一般为AF_INET。

sin_addr还是一个结构体，sin_addr.s_addr 设置为INADDR_ANY表示可以和主机的所有IP通信，也就是监测所有的IP。

sin_port是要监听的端口号。要使用 htons(SERVER_PORT) 端口号转换为网络字节序

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，返回 -1。

6.3.3 listen函数

int listen(int sockfd,int backlog);

此函数宣告服务器可以接受连接请求。

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。

成功是返回0,失败的情况和socket一样，返回 -1。

6.3.4 accept函数

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,int *addrlen);

服务器使用此函数获得连接请求，并且建立连接。

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 。

（可以认为这个描述符是这个客户端的象征，之后接收发送就向该描述符操作）

问：如何把客户端的IP地址转换为我们常见的形式？

答：inet_ntoa(sockaddr.sin_addr) 把这个 sin_addr 转换为 ascii 格式的字符串

6.3.5 connect函数

对于TCP的连接，这里会有3次握手

对于UDP的连接，这里是虚假的连接，目的只是为了获得IP地址这些数据而已

int connect(int sockfd, struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);

可以用connect建立一个连接，在connect中所指定的地址是想与之通信的服务器的地址。

sockfd是socket函数返回的文件描述符，客户端的文件描述符。

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是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（客户端），失败时返回-1。

6.3.6 send函数

ssize_t send(int sockfd, const void \*buf, size_t len, int flags);

sockfd 指定发送端套接字描述符；

buf 指明一个存放应用程序要发送数据的缓冲区；

len 指明实际要发送的数据的字节数；

flags 一般置0。

客户或者服务器应用程序都用send函数来向TCP连接的另一端发送数据

6.3.7 recv函数

【没有数据会休眠】

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

sockfd 指定接收端套接字描述符；

buf 指明一个缓冲区，该缓冲区用来存放recv函数接收到的数据；

len 指明buf的长度，也就是最多可以接收多少字节的数据；

flags 一般置0。

客户或者服务器应用程序都用recv函数从TCP连接的另一端接收数据。

返回值：平时会阻塞，有数据就返回实际接收到了多少个数据

​ if(iRecvLen <= 0) // 则表示出错了

6.3.8 recvfrom函数（UDP）

【没有数据会休眠】

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,

				struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

recvfrom通常用于【无连接】套接字，因为此函数可以获得发送者的地址。

src_addr 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。

addrlen 常置为sizeof （struct sockaddr）。

6.3.9 sendto函数（UDP）

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,

			   const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

sendto和send相似，区别在于sendto允许在无连接的套接字上指定一个目标地址。

dest_addr 表示目地机的IP地址和端口号信息，

addrlen 常常被赋值为sizeof （struct sockaddr）。注意这个不是传入地址了。

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。

6.3.10 close函数

close(iSocketClient);

6.3.11 辅助函数

#include <arpa/inet.h>

// 将 short 类型的整型端口号转换为 sockaddr_in 中的 sin_port 类型的网络端口号
// 将主机字节顺序转换为网络字节顺序
uint16_t htons(uint16_t hostshort);

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

// 将 IP 地址结构体转换为 ascii码常见格式
char *inet_ntoa(struct in_addr in);

$ ./a.out 226.000.000.037      # Last byte is in octal
226.0.0.31
$ ./a.out 0x7f.1               # First byte is in hex
127.0.0.1
    
// 参数1：cp 就是 192.168.1.1 这种格式的IP地址字符串
// 参数2：inp 就是 struct in_addr 格式的IP地址，也就是 
int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);