基本TCP套接字编程

小灰灰 2023-07-20 13:51 3阅读 0赞

客户服务器链接进程实例：  
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socket 函数
    #incldue<sys/socket.h>
    int socket(int family,int type,int protoclol);
    第一个参数是协议族:IPV,V6,UNIX.,,,等协议.对比AFXXX和PFXX(Ｐ７９), PF是一个协议族,ＡＦ是地址族．原本构想一个ＰＦ对应多个ＡＦ．但是没有是实现
    第二个参数是套接字类型：比如字节流套接字，数据报套接字，有序分组套接字，原始套接字
    第三个参数是传输协议：ＴＣＰ，ＵＤＰ，STCP
    注意:没有指定地址.
    
    connect函数:
    #include<sys/socket.h>
    
    int connect(int sockfd,const struct sockaddr*servaddr,socklen_t addrlen)
    客户通过这个函数建立和服务器的链接.套接字地址结构,必须包含服务的IP和端口号
    
    connect(描述符,套接字地址结构指针,结沟长度).
    客户在调用connect之前不一定使用bind,因为内核在有需要的时候,会确定IP,并且选择一个临时端口号.
    connect成功出错才会返回,如果出错可能是以为,TCP三路握手错误.
    
    
    #include<sys/socket.h>di
    
    bind(int sockfd,const struct *myaddr,socklen_t addrlen)
    bind(套接字描述符,特定于协议的地址结构指针,结构长度)
    对于TCP.bind可以制定一个IP或者一个端口,也可以两个都不指定.
    1.如果不指定端口,在调用connect或者listen的时候,就要指定一个临时端口.但是这对于服务器来讲是无法理解的,因为服务器的端口应为大家都知道的.
    2.进程可以把一个IP捆绑到套接字(特定IP),对于客户来讲,就指定了源IP地址,对于服务器来讲,就只接受这个IP的报文.如果不指定特定IP,客户就把连接时的路径当做这个特定IP,服务器就把客户SYN目的地址作为这个限定IP.
    3.如果指定地址为通配地址,那么将由内核选择IP,如果端口为0,将由内核选择端口.
    内核选择端口,是在bind调用的时候选择内核地址,
    通配地址:对于IPV4来讲,通配地址由inaddr_any指定,例如:
    struct sockaddr_in servaddr;
    servadd.sin_addr.s_addr = htonl[INADDR_ANY];
    但是对于V6(htonl只能32位),
    struct sockaddr_in6 ser;
    serv,sin6_addr = in6addr_any ;
    addr_any的主机字节序和网络字节序都是0,使用htonl非必须,但是规范需要.
    
    服务器绑定非通配IP的例子(服务器只给某些IP客户服务):服务器把这些IP地址所在的组织(通常在一个子网上)的IP定义成单个网络接口的别名.
    
    
    listen函数:
    #include<sys/socket.h>
    int listen(int sockfd,int backlog);成功返回0,出错返回-1,第二个参数是最大连接数.(已连接进程和未链接进程的总数),TCP连接过程中但是没有链接成功的是未链接
    当socket函数创建一个套接字的时候,这个套接字是主动套接字,需要使用listen函数来转为一个被动套接字,这时,TCP状态转换为listeing,
    
    accept函数:
    #include<sys/socket.h>
    int accept(int sockfd,struct sockaddr*cliaddr,socklen_t *len);
    int accept(监听套接字描述符,客户套接字,客户套接字长度);第二个和第三个参数是值结果参数.这个函数返回值是客户套接字的描述符.
    
    服务器程序实例:
    #include "unp.h"
    #include <time.h>
    #include<bits/stdc++.h>
    #include<sys/socket.h>
    using namespace std;
    int main(int argc,char **argv){ 
        int listenfd,connfd;
        socklen_t len;
        struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;
        char buff[MAXLINE];
        time_t ticks;
    
        listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//协议族,套接字类型,传输协议
    
        bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
        servaddr.sin_family=AF_INET;
        servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//不指定IP.那么内核就会选择通信地址
        servaddr.sin_port=htons(13);
    
        bind(listenfd,(SA*)&servaddr,sizeof(servaddr));//把一个本地协议地址赋值给一个套接字
    
        listen(listenfd,LISTENQ);//将主动套接字转换为被动套接字
        
        for(;;){ 
            len=sizeof(cliaddr);
            connfd = accept(listenfd,(SA*)&cliaddr,&len);
            printf("connect from %s,port %d\n",inet_ntop(AF_INET,&cliaddr.sin_addr,buff,(int)ntohs(cliaddr.sin_port)));
            ticks = time(NULL);
            snprintf(buff,sizeof(buff),"%.24s\r\n",ctime(&ticks));//将缓冲区中的内容拷贝到ticks,
            write(connfd,buff,strlen(buff));
            close(connfd);
        }
        return 0;
    }
    
    这是一个迭代服务器,也就是只能处理一个客户.
    
    
    
    fork函数:
    fork函数执行一次,返回两次,在父进程中返回进程ID,在子进程中返回0.
    fork有两个典型用法:
    1:一个进程创建一个自己的副本,这样每个副本分离操作,各不干扰.
    2:一个进程要想执行另一个程序,先创建一个副本,然后其中一个副本调用exec函数,
    
    并发服务器:
    为什么父进程close()不能终止子进程连接?
    	因为每个文件或者套接字都有一个进程计数.
    
    getsockname(int sockfd,struct sockaddr *localaddr,socklen_t *addrlen);(值--结果参数)
    返回和某个套接字相关的本地协议地址,在没有调用bind的TCP客户上,使用getsockname()返回本地IP地址和端口号.在通配IP的服务器上,getsockname可以用于返回内核赋予该链接的本地IP,并且必须是已链接套接字的描述符,不能是监听套接字的描述付.
    
    getpeername(int sockfd,struct sockaddr *localaddr,socklen_t *addrlen);(值--结果参数)
    当一个服务器是调用过accept的某个进程通过exec执行程序的时候,获取客户身份的唯一途径就是getpeername().
    
    #include "unp.h"
    int sockfd_fo_family(int sockfd){ 
    	struct  sockaddr_storage ss;
    	socklen_t len;
    	len =sizeof(ss);
    	if(getsockname(socfd,(SA*)&ss,&len)<){ 
    		return -1;
    	}
    	return ss.ss_family;
    }

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