网络编程--客户端与服务器端总结

一 三种类型的套接字：
1.流式套接字（SOCKET_STREAM)

    提供面向连接的可靠的数据传输服务。数据被看作是字节流，无长度限制。例如FTP协议就采用这种。
2.数据报式套接字（SOCKET_DGRAM）

    提供无连接的数据传输服务，不保证可靠性。
3.原始式套接字（SOCKET_RAW）

    该接口允许对较低层次协议，如IP，ICMP直接访问。

二 基本套接字系统调有有如下一些：

    创建套接字： socket（）

    绑定本机端口： bind（）

    建立连接： connect（），accept（）

    侦听端口： listen（）

    数据传输： send（）， recv（）

    输入/输出多路复用： select（）

    关闭套接只：   closesocket（）

   
三 数据类型

    struct sockaddr

    {

       unsigned short  sa_family;   //地址族， 一般为AF_INET

       char                  sa_data[14];   //14字节的协议地址

    }

    struct sockaddr_in

    {

       short int                     sin_family;   //地址族

       unsigned short int      sin_port;      //端口号

       struct in_addr             in_addr;      //ip地址

       unsigned char             sin_zero[8];  //填充

    }

四 常用函数
    1 socket()

       头文件：

       #include <sys/types.h>

       #include <sys/socket.h>

       函数原型：

       int socket(int domain, int type, int protocol)

          domain: 协议类型，一般为AF_INET

          type: socket类型

          protocol:用来指定socket所使用的传输协议编号，通常设为0即可

    2 bind()

       头文件：

       #include <sys/types.h>

       #include <sys/socket.h>

       函数原型：

       int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen)

          sockfd: socket描述符

          my_addr:是一个指向包含有本机ip地址和端口号等信息的sockaddr类型的指针

          addrlen:常被设为sizeof(struct sockaddr)

    3 connect()

       头文件：

       #include <sys/types.h> 

       #include <sys/socket.h>

       函数原型：

       int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen)

           sockfd: 目的服务器的socket描述符

           serv_addr:包含目的机器ip地址和端口号的指针

           addrlen:sizeof(struct sockaddr)

    4 listen()

       头文件：

       #include <sys/socket.h>

       函数原型：

       int listen(int sockfd, int backlog);

           sockfd:socket()系统调用返回的socket描述符

           backlog:指定在请求队列中的最大请求数，进入的连接请求将在队列中等待accept()它们。

    5 accept()

       头文件：  

       #include <sys/types.h>

       #inlcude <sys/socket.h>

       函数原型：

       int accept(int sockfd, void *addr, int addrlen)

           sockfd:是被监听的socket描述符

           addr:通常是一个指向sockaddr_in变量的指针，该变量用来存放提出连接请求服务的主机的信息

           addrlen:sizeof(struct sockaddr_in)

      
    6 send()

        头文件：

        #include <sys/socket.h>

        函数原型：

        int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);

           sockfd:用来传输数据的socket描述符

           msg:要发送数据的指针

           flags: 0

     
    7 recv()

        头文件：

        #include <sys/types.h>

        #include <sys/socket.h>

        函数原型:

        int recv(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags)

          sockfd：接收数据的socket描述符

          buf:存放数据的缓冲区

          len:缓冲的长度

          flags:0

    8 sendto()

       头文件：

       #include <sys/types.h>

       #include <sys/socket.h>

       函数原型：

       int sendto(int sockfd, const void *msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr *to, int tolen);

       

   
    9 recvfrom()

       头文件：

       #include <sys/types.h>

       #include <sys/socket.h>

       函数原型：

       int recvfrom(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *from, int fromlen)

   
    10 read() write()

       int read(int fd, char *buf, int len)

       int write(int fd, char *buf, int len)

      
    11 shutdown()

       close(sockfd)

       int shutdown(int sockfd, int how)

 

 

 

 

sys/types.h：数据类型定义

sys/socket.h：提供socket函数及数据结构

netinet/in.h：定义数据结构sockaddr_in

arpa/inet.h：提供IP地址转换函数

netdb.h：提供设置及获取域名的函数

sys/ioctl.h：提供对I/O控制的函数

sys/poll.h：提供socket等待测试机制的函数

 

其他在网络程序中常见的头文件

unistd.h：提供通用的文件、目录、程序及进程操作的函数

errno.h：提供错误号errno的定义，用于错误处理

fcntl.h：提供对文件控制的函数

time.h：提供有关时间的函数

crypt.h：提供使用DES加密算法的加密函数

pwd.h：提供对/etc/passwd文件访问的函数

shadow.h：提供对/etc/shadow文件访问的函数

pthread.h：提供多线程操作的函数

signal.h：提供对信号操作的函数

sys/wait.h、sys/ipc.h、sys/shm.h：提供进程等待、进程间通讯（IPC）及共享内存的函数

建议：在编写网络程序时，可以直接使用下面头文件代码

#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netdb.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <ctype.h>

#include <errno.h>

#include <malloc.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <sys/ioctl.h>

#include <stdarg.h>

#include <fcntl.h>

#include <fcntl.h>

 

涉及到用户权限及密码验证问题时加入如下语句：
#include <shadow.h>

#include <crypt.h>

#include <pwd.h>
需要注意的是，应该在编译时链接加密算法库，即增加编译选项：

-lcrypt

 

涉及到文件及时间操作加入如下语句：
#include <sys/time.h>

#include <utime.h>

#include <time.h>

#include <sys/stat.h>

#include <sys/file.h>

 

涉及到多进程操作时加入如下语句：
#include <sys/wait.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/shm.h>

#include <signal.h>

涉及到多线程操作时加入如下语句：
#include <pthread.h>

#include <sys/poll.h>
需要注意的是，应该在编译时链接线程库，即增加编译选项：

-lthread

socket编程常用函数

struct sockadd {

unsigned short sa_family;

char sa_data[14];

}

用于bind, connect, recvfrom, sendto

struct sockaddr_in {

short int sin_family;  //AF_INET

unsigned short int sin_port; //网络字节顺序

struct in_addr sin_addr;   //struct in_addr { unsigned long s_addr; }

unsigned char sin_zero[8];

}

sample:

struct sockaddr_in sa;

sa.sin_family  = AF_INET;

sa.sin_port = htons(3490);

sa.sin_addr.s_addr = inet_addr(”132.241.5.10″);

baero(&(sa.sin_zero),8);

转换函数：

unsigned long inet_addr(const char *cp);

char* inet_ntoa(strct in_addr in);

字节顺序转换：

htons()——-Host to network short

htonl()——–Host to network long

ntohs()——-Network to host short

ntohl()——–Network to host long

取得本地主机名

int gethostname (char *hostname, size_t size);

取得本地信息

int  getsockname(int sockfd, struct sockaddr* addr, int * addrlen);

例如：

struct sockaddr_in sa;

int len=sizeof(sa);

getpeername(sockfd, (struct sockaddr*)&sa, &len);

printf(”local IP:%s”, inet_ntoa(sa.sin_addr.s_addr));

获得DNS信息

struct hostent * gethostbyname(const char* name);

struct hostent*  gethostbyaddr(const char* addr, int len, int type);

读取或改变socker属性

int getsockopt(int sockfd, int level, int name, char* value, int* optlen);

int setsockopt(…….);

对于socket编程：level一般为SOL_SOCKET

常用：

SO_RCVTIMEO, SO_SNDTIMEO

SO_SNDBUF, SO_RCVBUF: buffer size

…..

网络连接

int socker(int domain, int type, int protocol);

return -1 means error

domain : AF_INET

protocol: 一般0

TCP: sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

UDP: sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

绑定端口

int bind(int sockfd, struct sockaddr *sa, int addrlen);

连接网络（TCP）

int connect(int sockfd, struct sockaddr *servaddr, int addrlen);

监听端口（TCP）

int listen(int sockfd, int queue_length);

响应连接请求（TCP）

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen);

关闭

int close(int sockfd);

int shutdown(int sockfd, int how);

0—-禁接收

1—禁发送

2—进收发

轮询

int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set * writefds,  fd_set * exceptfds, struct timeval* timeout);

注意windows和unix中，函数返回后fd_set内容发生了改变，下次使用必须重新赋值。

接收和发送：

TCP: int send(int s, const void* buf, int len, int flags);

int recv(….);

UDP: int sendto(int s, const void* buf, int len, int flags, const struct sockaddr* to, int tolen);

int recvfrom(…);

基于消息的方式：

int sendmsg(int s, const struct msghdr * msg, int flags);

int recvmsg(…);