Linux网络编程学习笔记-socket编程1--3

1. socket简介

socket可以看成是用户进程与内核协议栈的编程接口

socket不仅可以用于本机的进程间通信，还可以用于网络上不同主机的进程间通信。

socket编程屏蔽了不同平台与架构之间的区别。

2.套接口地址结构

2.1 IPv4套接口地址结构

IPv4套接口地址结构通常也称为“网际套接字地址结构”，它以“sockaddr_in”命名，定义在头文件

struct sockaddr_in{
uinit8_t sin_len;
sa_family_t sin_family; //地址族,socket还能用于其他协议，因此必须制定地址家族。

in_port_t sin_port; //端口号 2个字节16位无符号最大整数65535
struct in_addr sin_addr;//地址，无符号4个字节32位整数
char sin_zero[8];//8个字节
}

上文的数据结构中：

sock_len:整个sockaddr_in 结构体的长度，在4.3BSD-Reno版本之前的第一成员是sin_family

sin_family:制定该地址家族，在这必须设为AF_INET| AF_INET6代IPv6

sin_port:端口

sin_addr:IPv4的地址；

sin_zero:暂时不适用，一般设置为0

2.2 通用地址结构

通用地址结构用来指定与套接字关联的地址

struct sockaddr{
unit8_t sin_len;
sa_family_t sin_family;
char sa_data[14];
}

sin_len:整个socketaddr地址结构的长度

sin_family:指定该地址家族

sa_data:由sin_family决定它的形式

经常转换成该该类型地址结构。

3.网络字节序

3.1 字节序

3.1.1 大端字节序(Big Endian)

最高有效位(MSB:Most Significant Bit)存储于最低内存地址处，最低有效位(LSB:Lowest Significant Bit)存储于最高内存地址处。

3.1.2 小端字节序(Little Endian)

最高有效位(MSB:Most Significant Bit)存储于最高内存地址处，最低有效位(LSB:Lowest Significant Bit)存储于最低内存地址处。

说白了就是数据存放是从小段开始还是从大端开始。比如12345678 ，存放顺序随内存增长方向为12345678，123存放在低内存处，678存储再高位内存处。数字低位反而存储于内存高位，那么就要大端字节序。

3.2主机字节序

不同的主机有不同的字节序，如X86为小端字节序，Motorola 6800为大端子继续，ARM字节序是可配置的。

3.3 网络字节序

网络字节序规定为大端字节序。

3.4 测试本机字节序

#include <stdio.h>

int main()
{
unsigned int x = 0x12345678;
unsigned char *p = (unsigned char*)&x;
printf("%0x %0x %0x %0x\n",p[0],p[1],p[2],p[3]);
return 0;
}

结果截图：



常见的

字节序转化函数有：

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

unit16_t htons(uint16_t hostshort);

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

说明：在上述函数中，h代表host；n代表network；s代表short；l代表long

4.地址转换函数

#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>

int inet_aton(const char *cp,struct in_addr *inp);
//将一个点分十进制的ip地址转换成网络结构的地址
in_addr_t inet_addr(const char *cp); //4字节32位
//上面是将点分十进制的ip地址转换成32位的整数
char *inet_ntoa(struct in_addr in);
// 将32位整数转成点分十进制的IP地址

演示代码如下所示

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
//32bit  int
unsigned long addr = inet_addr("192.168.0.100");
printf("addr = %ud\n",ntohl(addr));//转换成主机字节序

struct in_addr ipaddr;
ipaddr.s_addr = addr;
printf("%s\n",inet_ntoa(ipaddr));//转成成点分十进制
return 0;
}

结果截图

5.三种套接字

流式套接字(sock_stream)——TCP

提供面向连接的、可靠的数据传输服务，数据无差错，无重复的发送，切按发送顺序接收。

数据报式套接字(SOCK_DGRAM)

提供无连接服务。不提供无错保证，数据可能丢失或重复，病且接收顺序混乱。

原始套接字(SOCK_RAW)

可以直接将原始数据封装成IP层认识的数据