第1章 简介
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客户端程序
创建TCP套接口
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
err_sys("socket error");
socket()的三个参数:
第1个: 表示协议族(决定了地址类型). 常用的协议族有 AF_INET, AF_INET6, AF_LOCAL, AF_ROUTE.
第2个: 表示socket类型(决定了数据传输方式). 常用的socket类型有 SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM. SOCK_STREAM 表示面向连接的数据传输方式, SOCK_DGRAM 表示无连接的数据传输方式.
第3个: 协议类型. 有了协议族和socket类型之后, 一般操作系统会自动推演出协议类型, 所以第3个参数一般直接填0, 表示由系统推演. 除非有两种不同的协议, 支持同一种地址类型和数据传输类型, 这时需要我们指明使用哪个协议, 常用的有 IPPROTO_TCP, IPPROTO_UDP.
指定服务器IP地址和端口
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(13);
if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0)
err_quit("inet_pton error for %s", argv[1]);
该代码把服务器的IP地址和端口号填入网际套接口地址结构中(servaddr的sockaddr_in).
bzero()和memset()
bzero()与memset()的原型:
extern void bzero(void *s, int n); void *memset(void *s, int ch, size_t n);
bzero()的功能: 置s的前n个字节为0, 包括'\0'. memset()的功能: 将s中前n个字节替换为ch, 并返回s.
由于memset()的后两个参数是相同的类型, 导致使用者经常搞反了这两个参数的作用.
填充地址族和端口
inet_pton()和inet_addr()
inet_pton()是一个支持IPv6的新函数, 可以把点分十进制数转换成二进制整数. inet_ntop()是反转换.
inet_addr()则只能支持IPv4.
建立连接
if (connect(sockfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
err_sys("connect error");
connect(): 用于与第二个参数所指定的套接口地址结构对应的服务器建立连接.
如果套接口未被绑定, 则系统赋给本地关联一个唯一的值, 且设置接口为已绑定. 对于流类套接口(SOCK_STREAM), 利用一个名字来与远程主机建立连接, 一旦套接口调用成功返回, 就能收发数据了. 对于数据报类套接口(SOCK_DGRAM), 则设置成一个默认的目的地址,用来进行后续的send()和recv()调用.
第1个参数: socket标识. 第2个参数: 需要连接的远程地址. 第3个参数: sockaddr的长度.
读取服务器的响应并输出
while ((n = read(sockfd, recvline, MAXLINE)) > 0) {
recvline[n] = 0;
if (fputs(recvline, stdout) == EOF)
err_sys("fputs error");
}
使用read()读取服务器的应答, 并用fputs()输出结果.
read()
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
若成功, 则返回读取的字节数, 出错则返回-1.
参数count是请求读取的字节数, 读出来的数据保存在缓冲区buf中, 同时文件的当前读写位置向后移.
fputs()
int fputs(char *string, FILE *stream);
该函数用于将指定的字符串写入到文件流中. string为需要写入的字符串, stream为文件流指针.
成功则返回非负数, 失败则返回EOF.
服务器程序
创建TCP套接口
int Socket(int family, int type, int protocol) {
int n;
if ((n = Socket(family, type, protocol)))
err_sys("socket error");
return (n);
}
listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
绑定服务器的端口到套接口
void Bind(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen) {
if (bind(fd, sa, salen) < 0)
err_sys("bind error");
}
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(13);
Bind(listenfd, (SA*)&servaddr, sizeof(servaddr));
其中, htonl(INADDR_ANY)表示允许服务器在任意接口上接受客户连接. 这边假设的是服务器有多个网卡接口.
监听
void Listen(int fd, int backlog) {
char *ptr;
if ((ptr = getenv("LISTENQ")) != NULL)
backlog = atoi(ptr);
if (listen(fd, backlog) < 0)
err_sys("listen error");
}
Listen(listenfd, 1024);
通过调用listen()函数, 将此套接口变换成一个监听套接口, 它使系统内核接受来自客户的连接.
其中, fd是需要进入监听状态的套接字, backlog为请求队列的最大长度.
接受连接并响应
int Accept(int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t *salenptr) {
int n;
again:
if ((n = accept(fd, sa, salenptr)) < 0) {
#ifdef EPROTO
if (errno == EPROTO || errno == ECONNABORTED)
#else
if (errno == ECONNABORTED)
#endif
goto again;
else
err_sys("accept error");
}
return(n);
}
void Write(int fd, void *ptr, size_t nbytes) {
if (write(fd, ptr, nbytes) != nbytes)
err_sys("write error");
}
for(; ;){
connfd = Accept(listenfd, (SA*)NULL, NULL);
ticks = time(NULL);
snprintf(buff, sizeof(buff), "%.24s\r\n", ctime(&ticks));
Write(connfd, buff, strlen(buff));
}
一般情况下, 服务器进程在调用accept()后处于睡眠状态, 等待客户的连接和内核对它的接受.
当三次握手完毕后, accept()返回一个表示已连接的描述字, 此描述字用于与新客户的通信. accept()为每个连接到服务器的客户端返回一个新的已连接描述字.
snprintf()函数会在字符串末尾添加回车和换行两个字符, 然后write()会将结果发送给客户.
snprintf()和sprintf()
两个函数的功能都是把格式化的字符串写入缓冲区中. 但是sprintf()不 检查目标缓冲区是否溢出, snprintf()则要求其第二个参数是目标缓冲区的大小, 因此可以确保缓冲区不溢出.
类似的还有gets(), strcat(), strcpy(), 更推荐使用fgets(), strncat(), strncpy().
终止连接
void Close(int fd) {
if (close(fd) == -1)
err_sys("close error");
}
Close(connfd);
服务器通过调用close()关闭与客户的连接.
小结
TCP客户端
- socket(): 创建socket.
- 设置远程机器的IP地址和端口.
- connect(): 连接服务器.
- send()/recv()或read()/write(): 收发数据.
- close(): 关闭网络连接.
TCP服务端
- socket(): 创建socket.
- bind(): 绑定服务器的IP地址和端口等信息到socket.
- listen(): 开启监听.
- accept(): 接收客户端的连接.
- send()/recv()或read()/write(): 收发数据.
- close(): 关闭网络连接.
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