TCP套接字编程
- 服务器首先运行，等待连接建立
| 1. 创建欢迎socket：目的是返回一个整数（这个整数就是welcome soket，但没什么具体含义） 2. 将这个创建的整数和本地端口捆绑 3. 在欢迎socket上阻塞式等待接受用户的连接 （调用accept函数，如果没连接就阻塞，反之接受连接） 总的来说：创建——捆绑——等待 |
- 客户端主动和服务器建立连接
1. 创建客户端本地套接字（隐式捆绑到本地端口，就是默认与当前没用的端口捆绑）
2. 调用connect阻塞连接指定服务器进程的IP地址和端口号
- 当与客户端连接请求到来时
1. 服务器接受来自用户端的请求，解除阻塞式等待，返回一个新的sockket值（同时与服务端和客户端捆绑，这个是connection socket） - 连接API调用有效时，客户端与服务器建立了TCP链接
数据结构 sockaddr_in
- 作用：指定网络操作的目标地址（设置网络进程和端口号）
- 不仅仅可以用于IP通信，还可以用于IPX通信。所以要给一个常量说明使用在哪个通信的
- IP地址和port捆绑关系的数据结构（标示进程的端节点）
- 这个结构体用于存储 IP 地址。它包含了一个地址族（通常是 AF_INET，表示 IPv4），一个端口号和一个 IP 地址。当你创建一个套接字并想要连接到一个特定的 IP 地址和端口号时，你需要设置一个 struct sockaddr_in 结构体，并将它传递给 connect 或 bind 函数
//IP地址和port捆绑关系的数据结构（标示进程的端节点）
struct sockaddr_in{
short sin_family; //AF_INET
u_short sin_port; // port
struct in_addrsin_addr;
// IP address, unsigned long
char sin_zero[8]; // align
}; 
数据结构 host_ent
- 作用：获取主机信息（IP地址）
- 更清晰的表述：struct hostent：这个结构体用于存储主机的信息，如主机名、别名、地址类型、地址长度和地址列表。当你调用 gethostbyname 函数时，它会返回一个指向 struct hostent 类型的指针。这个结构体包含了你所查询的主机的信息。例如，如果你查询的是一个域名，那么 gethostbyname 函数会返回这个域名对应的 IP 地址
- 包括
- *h_name：主机域名的指针
- **h_aliases：主机的一系列别名，二级指针
- h_length：地址长度
- 第四个是IP地址的列表，二级指针
//域名和IP地址的数据结构 struct hostent { char *h_name; char **h_aliases; int h_addrtype; int h_length; /*地址长度*/ char **h_addr_list; #define h_addr h_addr_list[0]; } //作为调用域名解析函数时的参数 //返回后，将IP地址拷贝到sockaddr_in的IP地址部分
C/S socket交互：TCP
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代码示例
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客户端
也就是说这个sockaddr实际存储的是即将连接的服务器信息以及联机方式，而gethostbyname实际上是提供映射函数，只要输出服务器端口号就可以得到一个hostent指针然后用箭头函数得出需要的信息比如IP地址等等然后copy到socketaddr。
注意！这里socket是隐式的绑定了本地可用端口，没有显示调用bind函数
/*client.c*/
void main(int argc, char *argv[])
{
struct sockaddr_in sad; /* structure to hold an IP address of server */
//定义一个套接字，用于与服务器通信
int clientSocket; /* socket descriptor */
//定义一个主机信息结构体指针，用于存储主机的信息
struct hostent* ptrh; /* pointer to a host table entry */
//定义一个字符数组，用于存储要发送给服务器的消息
char Sentence[128];
//定义一个字符数组，用于存储从服务器接收的消息
char modifiedSentence[128];
// argv[0]是执行的程序的名字； atoi转化为整型
host = argv[1]; port = atoi(argv[2]);
/*创建socket，参数指明internet地址族，PF_INET：这是第一个参数，表示协议族（Protocol
Family）或地址族（Address Family）。PF_INET 表示使用 IPv4 网络协议。
SOCK_STREAM：这是第二个参数，表示套接字类型（Socket Type）。SOCK_STREAM 表示使用面向连接的
TCP 协议。
0：这是第三个参数，表示使用默认的协议。对于 SOCK_STREAM 类型的套接字，默认的协议就是 TCP。*/
clientSocket= socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//从下一行开始，所有缩进的代码都是为了创建连接socket然后和服务器连接
//之前有一个sad变量，sad是个结构体变量，分配给内存，先清零
//这是因为新声明的变量在内存中可能会有一些旧的、无用的数据，这可能会干扰我们后续的操作
memset((char *)&sad,0,sizeof(sad)); /* clear sockaddr structure */
//对sad赋值Internet地址族
sad.sin_family= AF_INET; /* set family to Internet */
//将port强制转化为无符号短整型
/*htons 是一个在网络编程中常用的函数，全称是 “host to network short”。这个函数的作用是
将一个16位的数从主机字节序转换为网络字节序。
在网络通信中，为了保证数据的正确传输，我们需要统一数据的字节顺序。网络字节序通常是大端字节
序（Big-Endian），也就是最重要的字节（Most Significant Byte，MSB）存储在内存的最低地址
处。
主机字节序则取决于你的机器，有的机器是大端字节序，有的机器是小端字节序（Least
Significant Byte，LSB，存储在内存的最低地址处）。因此，在发送数据之前，我们通常会使用
htons 函数将数据从主机字节序转换为网络字节序。
例如，如果你的机器是小端字节序，那么一个16位的数 0x1234 在内存中的存储顺序是 34 12。使用
htons 函数后，这个数在内存中的存储顺序就会变为 12 34，符合网络字节序。
总的来说，htons 函数的作用就是确保数据在网络上传输时，不同的机器能够正确地解析数据*/
sad.sin_port= htons((u_short)port);
/*host主机域名。ptrh为结构体指针，gethostbyname就是调用解析器
获取主机的信息，包括主机的IP地址
在这段代码中，ptrh 是一个指向 struct hostent 类型的指针。struct hostent 是一个结构
体，它包含了主机的信息，如主机名、别名、地址类型、地址长度和地址列表*/
ptrh= gethostbyname(host);
/* 将主机的IP地址复制到服务器地址结构体的 sin_addr 字段 */
memcpy(&sad.sin_addr, ptrh->h_addr, ptrh->h_length);
//将IP地址拷贝到sad.sin_addr
connect(clientSocket, (structsockaddr*)&sad, sizeof(sad));
//从用户处得到输入流
gets(Sentence);
//发送给服务器用户先前输入的东西
n=write(clientSocket, Sentence, strlen(Sentence)+1);
//读取服务器端发过来的转换完毕的字符
n=read(clientSocket, modifiedSentence, sizeof(modifiedSentence));
printf("FROM SERVER: %s\n",modifiedSentence);
//关闭连接
close(clientSocket);
}-
服务器
/* server.c */
// argc参数数量， argv里面的内容是服务器端守候的端口号，只有一个参数
void main(int argc, char *argv[])
{
//sad是作为服务器本地的端节点结构体变量，cad放的是client的端节点的结构体变量
struct sockaddr_in sad; /* structure to hold an IP address of server*/
struct sockaddr_in cad; /*client */
//welcome socket仅仅有自己的端口号，和对方的无关
int welcomeSocket, connectionSocket; /* socket descriptor */
struct hostent *ptrh; /* pointer to a host table entry */
//存储客户端发来的信息
char clientSentence[128];
//处理客户端发过来的东西后的结果
char capitalizedSentence[128];
//端口号
port = atoi(argv[1]);
//建立并bind welcome_socket
welcomeSocket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
memset((char *)&sad,0,sizeof(sad)); /* clear sockaddr structure */
sad.sin_family = AF_INET; /* set family to Internet */
//INADDR_ANY代表本地任何一个IP地址
sad.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* set the local IP address */
//格式转化（同客户端）
sad.sin_port = htons((u_short)port);/* set the port number */
bind(welcomeSocket, (struct sockaddr *)&sad, sizeof(sad));
/* Specify the maximum number of clients that can be queued */
//在服务的时候又来了请求，然后这些请求放在这个长度为10的队列，如果超过队列就拒绝
listen(welcomeSocket, 10)
//服务器进入无限循环，不断接收和处理客户端的连接请求
while(1) {
//等待用户连接建立请求
connectionSocket=accept(welcomeSocket, (structsockaddr*)&cad, &alen);
//读取并写入发过来的东西
n=read(connectionSocket, clientSentence, sizeof(clientSentence));
/* capitalize Sentence and store the result in capitalizedSentence*/
n=write(connectionSocket, capitalizedSentence, strlen(capitalizedSentence)+1);
close(connectionSocket);
}
}UDP套接字编程
- 没有握手
- UDP socket仅仅和本地的IP和端口相关，发送端需要在发送的时候显式的指定对方的IP地址和端口
- 服务器必须从收到的分组中提取出发送端的IP地址和端口号
- 传送的数据可能乱序，也可能丢失
- 无连接的数据单元也叫数据报，所以没办法通过“数据报”这个名字判断TCP还是UDP
C/S交互：UDP
- recvfrom阻塞，知道对方发来消息
代码示例
-
客户端
/* client.c */ void main(int argc, char *argv[]) { struct sockaddr_in sad; /* structure to hold an IP address */ int clientSocket; /* socket descriptor */ struct hostent *ptrh; /* pointer to a host table entry */ char Sentence[128]; char modifiedSentence[128]; host = argv[1]; port = atoi(argv[2]); clientSocket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); /* determine the server's address */ memset((char *)&sad,0,sizeof(sad)); /* clear sockaddr structure */ sad.sin_family = AF_INET; /* set family to Internet */ sad.sin_port = htons((u_short)port); ptrh = gethostbyname(host); /* Convert host name to IP address */ memcpy(&sad.sin_addr, ptrh->h_addr, ptrh->h_length); gets(Sentence); addr_len =sizeof(struct sockaddr); n=sendto(clientSocket, Sentence, strlen(Sentence)+1, (struct sockaddr *) &sad, addr_len); n=recvfrom(clientSocket, modifiedSentence, sizeof(modifiedSentence), (struct sockaddr *) &sad, &addr_len); printf("FROM SERVER: %s\n",modifiedSentence); close(clientSocket); } -
服务器
/* server.c */ void main(int argc, char *argv[]) { struct sockaddr_in sad; /* structure to hold an IP address */ struct sockaddr_in cad; int serverSocket; /* socket descriptor */ struct hostent *ptrh; /* pointer to a host table entry */ char clientSentence[128]; char capitalizedSentence[128]; port = atoi(argv[1]); serverSocket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0); memset((char *)&sad,0,sizeof(sad)); /* clear sockaddr structure */ sad.sin_family = AF_INET; /* set family to Internet */ sad.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* set the local IP address */ sad.sin_port = htons((u_short)port);/* set the port number */ bind(serverSocket, (struct sockaddr *)&sad, sizeof(sad)); while(1) { n=recvfrom(serverSocket, clientSentence, sizeof(clientSentence), 0 (struct sockaddr *) &cad, &addr_len ); /* capitalize Sentence and store the result in capitalizedSentence*/ n=sendto(serverSocket , capitalizedSentence, strlen(capitalizedSentence)+1, (struct sockaddr *) &cad, &addr_len); } }
