socket 编程 TCP 实现简单聊天功能
2013-06-02 15:42
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各个主要函数的功能：
1、socket
int socket(int domain, int type,int protocol)
domain:说明我们网络程序所在的主机采用的通讯协族(AF_UNIX 和 AF_INET 等).
AF_UNIX 只能够用于单一的 Unix 系统进程间通信,而 AF_INET 是针对 Internet 的,因而可以允
许在远程 主机之间通信(当我们 man socket 时发现 domain 可选项是 PF_*而不是 AF_*,因
为 glibc 是 posix 的实现 所以用 PF 代替了 AF,不过我们都可以使用的).
type:我们网络程序所采用的通讯协议(SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM 等) SOCK_STREAM
表明我们用的是 TCP 协议,这样会提供按顺序的,可靠,双向,面向连接的比特流. SOCK_DGRAM
表明我们用的是 UDP 协议,这样只会提供定长的,不可靠,无连接的通信.
protocol:由于我们指定了 type,所以这个地方我们一般只要用 0 来代替就可以了
socket 为网络通讯做基本的准备.成功时返回文件描述符,失败时返回-1,看 errno 可知道出错
的详细情况.
2、bind
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen)
sockfd:是由 socket 调用返回的文件描述符.
addrlen:是 sockaddr 结构的长度.
my_addr:是一个指向 sockaddr 的指针. 在中有 sockaddr 的定义
struct sockaddr{
unisgned short as_family;
char sa_data[14];
};
不过由于系统的兼容性, 我们一般不用这个头文件, 而使用另外一个结构(struct sockaddr_in) 来代替.在中有 sockaddr_in 的定义
struct sockaddr_in{
unsigned short sin_family;
unsigned short int sin_port;
struct in_addr sin_addr;
unsigned char sin_zero[8];
我们主要使用 Internet 所以 sin_family 一般为 AF_INET,sin_addr 设置为 INADDR_ANY
表示可以和任何的主机通信,sin_port 是我们要监听的端口号.sin_zero[8]是用来填充的. bind
将本地的端口同 socket 返回的文件描述符捆绑在一起.成功是返回 0,失败的情况和 socket 一
样
3、listen
int listen(int sockfd,int backlog)
sockfd:是 bind 后的文件描述符.
backlog:设置请求排队的最大长度.当有多个客户端程序和服务端相连时, 使用这个表示
可以介绍的排队长度. listen 函数将 bind 的文件描述符变为监听套接字.返回的情况和 bind 一
样.
4、 accept
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,int *addrlen)
sockfd:是 listen 后的文件描述符.
addr,addrlen 是用来给客户端的程序填写的,服务器端只要传递指针就可以了. bind,listen
和 accept 是服务器端用的函数,accept 调用时,服务器端的程序会一直阻塞到有一个客户程序
发出了连接. accept 成功时返回最后的服务器端的文件描述符,这个时候服务器端可以向该描
述符写信息了. 失败时返回-1
5、 connect
int connect(int sockfd, struct sockaddr * serv_addr,int addrlen)
sockfd:socket 返回的文件描述符.
serv_addr:储存了服务器端的连接信息.其中 sin_add 是服务端的地址
addrlen:serv_addr 的长度
connect 函数是客户端用来同服务端连接的.成功时返回 0,sockfd 是同服务端通讯的文件
描述符 失败时返回-1.
6、
gethostbyname 和 gethostbyaddr 都涉及到一个 hostent 的结构体，如下所示：
Struct hostent{
char *h_name;/*正式主机名*/
char **h_aliases;/*主机别名*/
int h_addrtype;/*地址类型*/
int h_length;/*地址长度*/
char **h_addr_list;/*指向 IPv4或 IPv6的地址指针数组*/
}
所需头文件 #include <netdb.h>
函数原型 Struct hostent *gethostbyname(const char *hostname)
函数传入值 Hostname：主机名
函数返回值
成功：
hostent 类型指针
出错：−1
服务端源码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd,new_fd;
int sockaddr_size;
int ret;
int len;
struct sockaddr_in server_addr; //结构体sockaddr_in 和 aockaddr 是兼容的
struct sockaddr_in client_addr;
int sin_size,portnumber;
char buf[1024];
fd_set rfds;
struct timeval tv;
int maxfd;
FD_ZERO(&rfds);
FD_SET(STDIN_FILENO, &rfds);
if((portnumber = atoi(argv[1]))<0)
{
printf("port number error, will exit\n");
exit(1);
}
/* 服务器端开始建立 socket 描述符 */
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) //AF_INET也可以用PF_INET代替，表明针对錓neternet，可以建立远程连接。SOCK_STREAM表明使用的是TCP协议
{ //而 SOCK_DGRAM 表明我们用的是 UDP 协议
printf("socket, will exit\n");
close(sockfd);
exit(1);
}
/* 服务器端填充 sockaddr 结构 */
bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in));
server_addr.sin_family=AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); //标识可以和任何主机通信
server_addr.sin_port=htons(portnumber);
/* 捆绑 sockfd 描述符 */
if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1)
{
printf("bind error, will exit\n");
close(sockfd);
exit(1);
}
/* 监听 sockfd 描述符 */
if(listen(sockfd,5)==-1) //设置客户端请求排队的最大长度，允许最大5个
{
printf("listen, will exit\n");
close(sockfd);
exit(1);
}
while(1)
{
/* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接 */
printf("Will go to talk, wait connecting...\n");
sockaddr_size = sizeof(struct sockaddr);
//int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,int *addrlen)
if((new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)(&client_addr),&sockaddr_size))==-1)
{
printf("accept error, will exit\n");
close(sockfd);
exit(1);
}
else
{
printf("server: get connection from %s, port %d, socket %d\n",
(char *)inet_ntoa(client_addr.sin_addr),
ntohs(client_addr.sin_port),
new_fd);
}
//进行会话
while(1)
{
FD_ZERO(&rfds);
FD_SET(STDIN_FILENO, &rfds);
FD_SET(new_fd, &rfds);
//maxfd = new_fd > STDIN_FILENO ? newfd ：STDIN_FILENO;
//maxfd = maxfd + 1;
maxfd = new_fd + 1;
tv.tv_sec = 1;
tv.tv_usec = 0;//设置等待时间
ret = select(maxfd, &rfds, NULL, NULL, &tv);
if(ret<0)
{
printf("select error, process will eixt\n");
exit(0);
}
else if(FD_ISSET(STDIN_FILENO, &rfds))//测试是否有数据
{
bzero(buf,1024);
//printf("Server :");
fgets(buf, 1024, stdin);
if (!strncasecmp(buf, "quit", 4))
{
printf("current talk exit\n");
FD_CLR(new_fd, &rfds);
close(new_fd);
break;
}
//printf("Server :%s\n",buf);
// int recv(int sockfd,void *buf,int len,int flags)
// int send(int sockfd,void *buf,int len,int flags)
//最后一个参数可以是0，也可以是
/* _______________________________________________________________
| MSG_DONTROUTE | 不查找路由表 |
| MSG_OOB | 接受或者发送带外数据 |
| MSG_PEEK | 查看数据,并不从系统缓冲区移走数据 |
| MSG_WAITALL | 等待所有数据 |
|--------------------------------------------------------------|
*/
len = send(new_fd,buf,strlen(buf)-1,0);
if(len < 0)
{
printf("send fail\n");
}
}
else if(FD_ISSET(new_fd, &rfds))
{
bzero(buf,1024);
len = recv(new_fd,buf,strlen(buf)-1,0);
if(len < 0)
{
printf("receive fail\n");
}
if(len == 0)//当客户端终止运行的时候，会不断检测到sockfd的状态变化，但是收到的信息长度为0
{
printf("Client has already exit, will exit\n");
FD_CLR(new_fd, &rfds);
close(new_fd);
break;
}
if (!strncasecmp(buf, "quit", 4))
{
printf("current talk exit\n");
FD_CLR(new_fd, &rfds);
close(new_fd);
break;
}
buf[len+1]='\0';
printf(" Client :%s\n",buf);
}
}
}
}客户端：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd,new_fd;
int sockaddr_size;
int ret;
int len;
struct sockaddr_in server_addr; //结构体sockaddr_in 和 aockaddr 是兼容的
struct hostent *host;
int sin_size,portnumber;
char buf[1024];
fd_set rfds;
struct timeval tv;
int maxfd;
FD_ZERO(&rfds);
FD_SET(STDIN_FILENO, &rfds);
if((host=gethostbyname(argv[1])) == 0)
{
printf("server ip %s error\n",argv[1]);
exit(1);
}
if((portnumber = atoi(argv[2]))<0)
{
printf("port number error, will exit\n");
exit(1);
}
/* 客户程序开始建立 sockfd 描述符 */
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) //AF_INET也可以用PF_INET代替，表明针对錓neternet，可以建立远程连接。SOCK_STREAM表明使用的是TCP协议
{ //而 SOCK_DGRAM 表明我们用的是 UDP 协议
printf("socket, will exit\n");
exit(1);
}
/* 客户程序填充服务端的资料 */
bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in));
server_addr.sin_family=AF_INET;
server_addr.sin_port=htons(portnumber);
server_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr);
/* 客户程序发起连接请求 */
if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1)
{
printf("connect will exit\n");
exit(1);
}
printf("start talk...\n");
FD_SET(sockfd, &rfds);
//进行会话
while(1)
{
FD_ZERO(&rfds);
FD_SET(STDIN_FILENO, &rfds);
FD_SET(sockfd, &rfds);
//maxfd = new_fd > STDIN_FILENO ? newfd ：STDIN_FILENO;
//maxfd = maxfd + 1;
maxfd = sockfd + 1;
tv.tv_sec = 1;
tv.tv_usec = 0;//设置等待时间
ret = select(maxfd, &rfds, NULL, NULL, &tv);
if(ret<0)
{
printf("select error, process will eixt\n");
exit(0);
}
else if(FD_ISSET(STDIN_FILENO, &rfds))//测试是否有数据
{
bzero(buf,1024);
//printf("Client :");
fgets(buf, 1024, stdin);
if (!strncasecmp(buf, "quit", 4))
{
printf("current talk exit\n");
FD_CLR(sockfd, &rfds);
close(sockfd);
break;
}
//printf("Client :%s\n",buf);
// int recv(int sockfd,void *buf,int len,int flags)
// int send(int sockfd,void *buf,int len,int flags)
//最后一个参数可以是0，也可以是
/* _______________________________________________________________
| MSG_DONTROUTE | 不查找路由表 |
| MSG_OOB | 接受或者发送带外数据 |
| MSG_PEEK | 查看数据,并不从系统缓冲区移走数据 |
| MSG_WAITALL | 等待所有数据 |
|--------------------------------------------------------------|
*/
len = send(sockfd,buf,strlen(buf)-1,0);
if(len < 0)
{
printf("send fail\n");
}
}
else if(FD_ISSET(sockfd, &rfds))
{
bzero(buf,1024);
len = recv(sockfd,buf,strlen(buf)-1,0);
if(len < 0)
{
printf("receive fail\n");
}
if(len == 0)//当服务器终止运行的时候，会不断检测到sockfd的状态变化，但是收到的信息长度为0
{
printf("Server has already exit, will exit\n");
FD_CLR(sockfd, &rfds);
close(sockfd);
break;
}
if (!strncasecmp(buf, "quit", 4))
{
printf("current talk exit\n");
FD_CLR(sockfd, &rfds);
close(sockfd);
break;
}
buf[len+1]='\0';
printf(" Server: %s\n",buf);
}
}
}
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