十堰做网站的有哪些,城乡建设厅官方网站办事大厅,网站建设优化是干嘛,百度信息流推广平台目录网络编程#xff08;Socket#xff09;概述引入网络编程通识扫盲socket套接字套接字描述符字节序socket编程步骤Linux提供的API简析创建套接字即连接协议[socket]#xff08;服、客#xff09;绑定IP和端口[bind]#xff08;服#xff09;地址转换api字节序转换api监…
目录网络编程Socket概述引入网络编程通识扫盲socket套接字套接字描述符字节序socket编程步骤Linux提供的API简析创建套接字即连接协议[socket]服、客绑定IP和端口[bind]服地址转换api字节序转换api监听[listen]服接受连接[accept]服数据收发[read、write]服、客客户端的[connect]函数客socket服务端代码实现socket客户端代码实现实现双方多方一直聊天多方消息收发网络编程Socket概述
引入
前面几个章节讲的进程间通讯均基于同一台Linux内核实现的因此无法实现多机和手机、单片机、X86架构等通讯因此引入网络通讯入门先学习Socket又叫做套接字网络编程。 问题两台计算机实现TCP(通过socket编程)通信时要用到线么总感觉仅仅通过代码就能建立连接不太靠谱。 回答TCP连接的基础就是网络连接已经建立好之后所以物理连接肯定是基础。至于物理连接有很多种可以是有线的、也可以是无线的只要协议支持TCP/IP协议就可以。 网络编程通识扫盲 socket套接字
socket起源于Unix而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”都可以用“打开open – 读写write/read – 关闭close”模式来操作。Socket就是该模式的一个实现 socket即是一种特殊的文件一些socket函数就是对其进行的操作读/写IO、打开、关闭。
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层它是一组接口。在设计模式中Socket其实就是一个门面模式它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面对用户来说一组简单的接口就是全部让Socket去组织数据以符合指定的协议。
套接字描述符
其实就是一个整数我们最熟悉的句柄是0、1、2三个0是标准输入1是标准输出2是标准错误输出。0、1、2是整数表示的对应的FILE *结构的表示就是stdin、stdout、stderr。当应用程序要创建一个套接字时操作系统就返回一个小整数作为描述符应用程序则使用这个描述符来引用该套接字需要I/O请求的应用程序请求操作系统打开一个文件。操作系统就创建一个文件描述符提供给应用程序访问文件。从应用程序的角度看文件描述符是一个整数应用程序可以用它来读写文件。
字节序
字节序就是字节存储的顺序从高地址开始存储还是从低地址开始存储在网络编程中要注意相关协议使用的字节序防止数据传输出错。具体使用的是字节序转换api配合端口号使用。 socket编程步骤
模拟场景 步骤介绍 Linux提供的API简析
创建套接字即连接协议[socket]服、客
int socket(int domain,int type,int protocol)绑定IP和端口[bind]服
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);struct sockaddr 这个结构体一般同等替代成struct sockaddr_in使用的时候注意新结构体的类型强制转换。 地址转换api int inet_aton(const char *straddr, struct in_addr *addrp);char *inet_ntoa(struct in_addr inaddr);字节序转换api 监听[listen]服
int listen(int sockfd, int backlog);backlog支持最大的连接数 接受连接[accept]服
三次握手成功就建立accept连接。函数里面的结构体存放客户端的IP和端口号等信息! int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen, int flags);数据收发[read、write]服、客
和文件read、write用的同一个api。底下最后两对一般用于UDP
数据收发第二套API多了flags控制参数
客户端的[connect]函数客 int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);socket服务端代码实现
利用telnet的方式进行通信目前还没有写客户端的代码
#include stdio.h
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include arpa/inet.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.hint main(int argc, char const *argv[])
{int s_fd;int c_fd;int n_read;int n_write;char readBuf[128];char *returnMsg我收到了你的信息;//发送给客户端的消息 尽量不使用数组struct sockaddr_in c_addr;struct sockaddr_in s_addr;memset(c_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));memset(s_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));//数据清空 再配置//1.socket int socket(int domain, int type, int protocol);s_fdsocket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//ipv4 tcp协议if(s_fd -1){printf(创建socket失败);perror(socket:);exit(-1);}//2.bind int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);s_addr.sin_familyAF_INET;//ipv4s_addr.sin_porthtons(8687);//端口号选择5000以上(有些端口被系统调用)。honts返回网络字节序//int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp)inet_aton(192.168.103.49,s_addr.sin_addr)//inet_aton(127.0.0.1,s_addr.sin_addr);//sin_addr是结构体sockaddr_in里面的结构体 存放IP下面有查找到原型 然后转换为网络能识别的格式//或者使用ifconfig命令查到实际本机的IP也可以bind(s_fd,(struct sockaddr *)s_addr,sizeof(struct sockaddr_in));//结构体类型转换因为用的同等替换的结构体sockaddr_in//3.listen int listen(int sockfd, int backlog);listen(s_fd,10);//监听10个连接//4.accept int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);int clientsizeof(struct sockaddr_in); //要求用指针存放长度c_fdaccept(s_fd,(struct sockaddr *)c_addr,client);//sockaddr_in进行类型强转 存放客户端信息if(c_fd -1){printf(连接失败\n);perror(accept:);exit(-1);}//客户端printf(客户端的ip%s\n,inet_ntoa(c_addr.sin_addr)); //把网络格式的ip地址打印成字符串格式//5.read ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);n_readread(c_fd,readBuf,128); //c_fd客户端if(n_read -1){perror(read:);}else{printf(得到的消息:%d,%s\n,n_read,readBuf);}//6.write ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);n_writewrite(c_fd,returnMsg,strlen(returnMsg));return 0;
}运行结果客户端发送 huai dan Tips在user/include目录下查找头文件。查找结构体sockaddr_in的定义原型、使用了哪个头文件时我们可以用grep xx* -nir 来实现n:显示行号i不区分大小写r递归。 进去就能找到这个结构体原型啦 socket客户端代码实现
客户端向服务端发送消息实现通信只能进行一次通讯。
#include stdio.h
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include arpa/inet.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.hint main(int argc, char const *argv[])
{int c_fd;int n_read;int n_write;int c_connect;char readBuf[128];char *returnMsg这是来自客户端的信息;struct sockaddr_in c_addr;memset(c_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));//数据清空//1.socket int socket(int domain, int type, int protocol);c_fdsocket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//ipv4 tcp协议if(c_fd -1){printf(创建socket失败);perror(socket:);exit(-1);}c_addr.sin_familyAF_INET;//ipv4c_addr.sin_porthtons(8687);//端口号选择5000以上。honts返回网络字节序//int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp)inet_aton(192.168.103.49,c_addr.sin_addr);//转换为网络能识别的格式//2.connect int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);c_connectconnect(c_fd,(struct sockaddr *)c_addr,sizeof(struct sockaddr));if(c_connect -1){printf(连接失败\n);perror(connect:);}//3.write/send ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);n_writewrite(c_fd,returnMsg,strlen(returnMsg));//注意和sizeof的使用区别//4.read ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);n_readread(c_fd,readBuf,128);if(n_read -1){perror(read:);}else{printf(来自服务端的消息:%d,%s\n,n_read,readBuf);}//5.close int close(int fd);close(c_fd);return 0;
}运行结果
实现双方多方一直聊天
本质就是上面的代码加入while循环实现不断的消息收发。
其中服务端使用了两次fork():
第一次是在accept后即三次握手成功后创建进程实现和多个客户端的通信第二次fork()创建进程应用在和客户端通信“写”的过程而“读”放在while循环中这样就实现了读和写并行运行。
客户端仅用fork创建了一个进程同样应用在“写”“读”放在while循环中这样就实现了读和写并行运行。
服务端代码
#include stdio.h
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include arpa/inet.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.hint main(int argc, char const *argv[])
{int s_fd;int c_fd;int n_read;int n_write;char readBuf[128];char returnMsg[128]{0};struct sockaddr_in c_addr;struct sockaddr_in s_addr;memset(c_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));memset(s_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));//数据清空if(argc ! 3){printf(参数出错\n);exit(-1);}//1.socket int socket(int domain, int type, int protocol);s_fdsocket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//ipv4 tcp协议if(s_fd -1){printf(创建socket失败);perror(socket:);exit(-1);}//2.bind int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);s_addr.sin_familyAF_INET;//ipv4s_addr.sin_porthtons(atoi(argv[2]));//端口号选择5000以上。honts返回网络字节序,atoi(argv[2])防止端口被占用//int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp)inet_aton(argv[1],s_addr.sin_addr);//转换为网络能识别的格式bind(s_fd,(struct sockaddr *)s_addr,sizeof(struct sockaddr_in));//3.listen int listen(int sockfd, int backlog);listen(s_fd,10);//监听10个连接//4.accept int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);int clientsizeof(struct sockaddr_in);while(1){//不断接收客户端c_fdaccept(s_fd,(struct sockaddr *)c_addr,client);if(c_fd -1){printf(连接失败\n);perror(accept:);exit(-1);}printf(客户端的ip%s\n,inet_ntoa(c_addr.sin_addr)); //把网络格式的ip地址打印成字符串格式if(fork() 0){if(fork() 0){while(1){//不断写入memset(returnMsg,0,sizeof(returnMsg));printf(请输入\n);gets(returnMsg);//6.write ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);n_writewrite(c_fd,returnMsg,strlen(returnMsg));}}while(1){//不断读取//5.read ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);memset(readBuf,0,sizeof(readBuf));//不断清空数据防止数据重复出现n_readread(c_fd,readBuf,128);if(n_read -1){perror(read:);}else{printf(得到的消息:%d,%s\n,n_read,readBuf);}}}}return 0;
}客户端代码
#include stdio.h
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include arpa/inet.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.hint main(int argc, char const *argv[])
{int ret;int c_fd;int n_read;int n_write;int c_connect;char readBuf[128];char returnMsg[128]{0};char *quitquit;struct sockaddr_in c_addr;memset(c_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));//数据清空if(argc ! 3){printf(参数出错\n);exit(-1);}//1.socket int socket(int domain, int type, int protocol);c_fdsocket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//ipv4 tcp协议if(c_fd -1){printf(创建socket失败);perror(socket:);exit(-1);}c_addr.sin_familyAF_INET;//ipv4c_addr.sin_porthtons(atoi(argv[2]));//端口号选择5000以上。honts返回网络字节序//int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp)inet_aton(argv[1],c_addr.sin_addr);//转换为网络能识别的格式//2.connect int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);c_connectconnect(c_fd,(struct sockaddr *)c_addr,sizeof(struct sockaddr));if(c_connect -1){printf(连接失败\n);perror(connect:);}while(1){if(fork() 0){while(1){//不断写入memset(returnMsg,0,sizeof(returnMsg));printf(请输入:\n);gets(returnMsg);//3.write/send ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);n_writewrite(c_fd,returnMsg,strlen(returnMsg));if(strcmp(quit,returnMsg) 0){//如果输入quit则客户端就退出exit(0);}}}while(1){//不断读取memset(readBuf,0,sizeof(readBuf));//不断清空数据防止数据重复出现//4.read ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);n_readread(c_fd,readBuf,128);if(n_read -1){perror(read:);}else{printf(来自服务端的消息:%d,%s\n,n_read,readBuf);}}//5.close int close(int fd);close(c_fd);}return 0;
}结果 多方消息收发
上一节代码其实已经可以实现多方通信了不过存在两个问题
1、客户端发消息回车的那一瞬间光标不知道被哪个进程抢到了也就是说服务器同一时刻发送的消息不能确定哪个客户端子进程收到消息。2、客户端之间无法进行互相通讯。
下面的demo加入了类似心跳包的功能用来说明服务端其实是知道哪个客户端发来的消息并且每隔两秒给每个客户端回复。
如果想要完全实现类似QQ聊天机制思路就是将服务端作为中转站客户端和客户端之间通过服务器完成聊天功能。当然客户端之间要提前建立“好友”关系所谓的好友关系可以通过sqlite数据库存储每个客户端的IP、端口、账号等信息然后服务端后台对这些进行逻辑处理实现客户端之间的类似QQ聊天机制。
服务端代码
#include stdio.h
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include arpa/inet.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.hint main(int argc, char const *argv[])
{int mark0;int s_fd;int c_fd;int n_read;int n_write;char readBuf[128];char returnMsg[128]{0};struct sockaddr_in c_addr;struct sockaddr_in s_addr;memset(c_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));memset(s_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));//数据清空if(argc ! 3){printf(参数出错\n);exit(-1);}//1.socket int socket(int domain, int type, int protocol);s_fdsocket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//ipv4 tcp协议if(s_fd -1){printf(创建socket失败);perror(socket:);exit(-1);}//2.bind int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);s_addr.sin_familyAF_INET;//ipv4s_addr.sin_porthtons(atoi(argv[2]));//端口号选择5000以上。honts返回网络字节序,atoi(argv[2])防止端口被占用//int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp)inet_aton(argv[1],s_addr.sin_addr);//转换为网络能识别的格式bind(s_fd,(struct sockaddr *)s_addr,sizeof(struct sockaddr_in));//3.listen int listen(int sockfd, int backlog);listen(s_fd,10);//监听10个连接//4.accept int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);int clientsizeof(struct sockaddr_in);while(1){//不断接收客户端c_fdaccept(s_fd,(struct sockaddr *)c_addr,client);if(c_fd -1){printf(连接失败\n);perror(accept:);exit(-1);}printf(客户端的ip%s\n,inet_ntoa(c_addr.sin_addr)); //把网络格式的ip地址打印成字符串格式mark;if(fork() 0){if(fork() 0){while(1){sprintf(returnMsg,欢迎第%d号客户端,mark);//6.write ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);n_writewrite(c_fd,returnMsg,strlen(returnMsg));sleep(20);}}while(1){//5.read ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);memset(readBuf,0,sizeof(readBuf));n_readread(c_fd,readBuf,128);if(n_read -1){perror(read:);}else{printf(得到%d号的消息:%s\n,mark,readBuf);}}}}return 0;
}客户端代码
#include stdio.h
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include arpa/inet.h
#include stdlib.h
#include string.h
#include unistd.hint main(int argc, char const *argv[])
{int c_fd;int n_read;int n_write;int c_connect;char readBuf[128];char returnMsg[128]{0};char *quitquit;struct sockaddr_in c_addr;memset(c_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));//数据清空if(argc ! 3){printf(参数出错\n);exit(-1);}//1.socket int socket(int domain, int type, int protocol);c_fdsocket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//ipv4 tcp协议if(c_fd -1){printf(创建socket失败);perror(socket:);exit(-1);}c_addr.sin_familyAF_INET;//ipv4c_addr.sin_porthtons(atoi(argv[2]));//端口号选择5000以上。honts返回网络字节序//int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp)inet_aton(argv[1],c_addr.sin_addr);//转换为网络能识别的格式//2.connect int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);c_connectconnect(c_fd,(struct sockaddr *)c_addr,sizeof(struct sockaddr));if(c_connect -1){printf(连接失败\n);perror(connect:);}while(1){if(fork() 0){while(1){//不断写入memset(returnMsg,0,sizeof(returnMsg));printf(请输入:\n);gets(returnMsg);//3.write/send ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);n_writewrite(c_fd,returnMsg,strlen(returnMsg));if(strcmp(quit,returnMsg) 0){//如果输入quit则客户端就退出exit(0);}}}while(1){//不断读取memset(readBuf,0,sizeof(readBuf));//不断清空数据防止数据重复出现//4.read ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);n_readread(c_fd,readBuf,128);if(n_read -1){perror(read:);}else{printf(来自服务端的消息:%s\n,readBuf);}}//5.close int close(int fd);close(c_fd);}return 0;
}运行结果
