操作系统:07 网络编程
1 网络编程
底层遵循的是TCP\IP协议,在系统层是以Socket接口方式呈现
2 基于TCP协议的网络通信模型
服务端 客户端
创建socket对象 创建socket对象
准备通信地址 准备通信地址
(本机ip地址+端口号) (服务器公网ip地址+端口号)
绑定socket和通信地址 ...
设置监听和排队数量 ...
等待客户端连接 连接服务端
分配新的socket对象+
开启进程或者线程
接收请求 发送请求
相应请求 接收响应
关闭socket对象 关闭socket对象
3 TCP使用到的函数
int socket(int domain, int type, int protocol);
功能:创建socket对象
domain:
AF_INET 基于IPv4地址网络通信
type:
SOCK_STREAM 数据流协议 TCP
protocol:
特殊通信协议,一般不用,写0即可
返回值:
成功返回socket描述符,失败返回-1
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
功能:绑定socket描述符与通信地址
网络通信地址结构体
#include <netinet/in.h>
struct sockaddr_in
{
__kernel_sa_family_t sin_family; //地址簇 AF_INET
__be16 sin_port; // 端口号 大端数据
struct in_addr sin_addr; //IP地址结构体 大端数据
}
struct in_addr {
__be32 s_addr; // 大端的4字节整数
};
int listen(int sockfd, int backlog);
功能:监听socket,只有数据流协议时才需要使用
sockfd:socket描述符
backlog:监听等待连接的排队数量,一般默认最大128
返回值:成功返回0,失败-1
int accept(int sockfd,struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
功能:等待连接,只有数据流协议时才需要使用
sockfd:socket描述符
addr:获取连接者的通信地址(sockaddr_in)
addrlen:获取地址结构的大小
返回值:连接成功时返回一个新的socket描述符,用于与连接者进行通信,每连接一个都会分配一个新的socket描述符
该socket描述符是专门用于与对应的连接者进行通信,需要分配进程\线程进行通信
注意:如果没有人要连接过来,该函数会阻塞等待
int connect(int sockfd,const struct sockaddr *addr,
socklen_t addrlen);
功能:连接socket,数据流使用
sockfd:socket描述符
addr:要连接的服务器的ip地址
addrlen:通信地址结构体字节数
返回值:连接成功返回0,失败返回-1
ssize_t recv(int sockfd,void *buf, size_t len, int flags);
功能:从socket中读取数据 TCP专用
sockfd:建立连接后的新的sockfd
buf:存储数据的内存首地址
len:存储数据内存的字节数
flags:一般写0即可,阻塞等待读取
MSG_DONTWAIT 不阻塞
返回值:成功接收到的字节数,-1出现了错误,0表示断开连接
ssize_t send(int sockfd,const void *buf,size_t len, int flags);
功能:向socket发送数据,TCP专用
sockfd:建立连接后的新的sockfd
buf:待发送数据的内存首地址
len:要发送的数据的字节数
flags:一般写0即可,阻塞
MSG_DONTWAIT 不阻塞
返回值:成功发送的字节数,-1表示出错
4 网络字节序与本地字节序的转换
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
功能:把4字节的本地字节序数据转换成网络字节序
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
功能:把2字节的本地字节序数据转换成网络字节序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
功能:把4字节的网络字节序数据转换成本地字节序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
功能:把2字节的网络字节序数据转换成本地字节序
5 点分十进制的ip地址转换成4字节的大端整数
192.168.23.1
转成整数:192<<24|168<<16|23<<8|1<<0
转成大端:htonl(192<<24|168<<16|23<<8|1<<0)
in_addr_t inet_addr(const char *cp);
功能:把字符串格式的点分十进制ip地址转换成整数形式的ip地址(大端)
char *inet_ntoa(struct in_addr in);
功能:把整数形式的ip地址转换成字符串格式的点分十进制ip地址
6 基于UDP协议的网络通信编程模型
服务器(接收者) 客户端(发送者)
创建socket对象 创建socket对象
准备通信地址(本机ip) 准备通信地址(服务器公网ip)
绑定socket与通信地址 ...
接收请求 发送请求
响应请求 接收响应
关闭 关闭
UDP协议专用的数据收发函数:
ssize_t sendto(int sockfd,const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
功能:发送数据
sockfd:socket描述符
buf:待发送的数据的内存首地址
len:要发送的字节数
flags:是否阻塞发送,一般写0阻塞即可
dest_addr:通信目标的地址结构体指针
addrlen:通信地址结构体的字节数
返回值:成功返回发送的字节数,失败返回-1
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
功能:接收数据和ip地址
sockfd:socket描述符
buf:存储数据的内存首地址
len:存储数据的内存字节数
flags:是否阻塞接收,一般写0阻塞即可
dest_addr:用于存储发送者的通信地址结构体
addrlen:接收发送者通信地址结构体的字节数
返回值:成功返回接收到的字节数,失败返回-1
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