Linux基础(05)socket编程

Linux的核心思想之一 "一切皆文件"

1.　　例如本地文件对一个字符串的"aaaaaaa"的读写是 open()返回的句柄 fd 作为载体, 调用 write 和 read 进行读写

　　而网络文件的和本地文件差不多但多了一些特性用socket()返回的句柄 socket 传输读写数据前要再创建一个sockaddr_in 对象设置好协议族family 地址ip 端口prot 后把设置好的sockaddr_in 对象利用 bind() 和 socket 绑定 ; 再用 listen()监听socket 有哪些连接和设置最大监听数量

　　　　完成上述一系列后可以调用 write 和 read 进行读写 , 也有一些特殊的: accept() connect() (setsocketopt()设置sendbuff和recvbuff的size)

2.内核的socket就是这样一个简单的结构 , 里面每种结构都是函数指针或变量的集合 ,

　　　　　　方便实现每种协议的接口函数名和最终目的相同,但是实现过程却不同的面向对象思想

在Linux内核里 ops是一些函数的集合如accept() connect()等 , file里是一些write() read() 等 , sk是 bind() listen() 等;

　　　　　　每种协议栈的接口函数名是相同的但是内部实现是不同的

3.在创建cocket对象时要告诉内核你要使用哪种协议 , socket()第一个参数添加ipv4/ipv6协议第三个参数添加TCP/UDP协议也可以为0(默认具体依赖第二个参数) , 第二个参数,如果是流套接字的SOCK_ STREAM默认是TCP协议的 , 如果是数据包套接字SOCK_DGRAM默认是UDP ,还有个原始套接字SOCK_RAW是使用其他协议,具体要给第三个参数

4.TCP/IP协议

　　4.1分层概念 : mac ip tcp

　　　　物理层 MAC(源MAC 目标MAC 长度和类型L/T )------>ARP　解决链路和物理连接问题

　　　　网络层 IP　　解决远程通信问题

　　　　传输层 TCP/UDP ---->端口(对应了本机的某个进程) 决定了数据传给哪个进程

　　　　应用层 HTTP HTTPS FTP TELNET SSH

　　4.2 ip格式点分十进制　二进制

　　　　　　网络字节序(大端)0x12 0x34 0x56 x078　本地字节序(小端) 0x78 0x56 0x34 0x12

　　　　　　case 1 : 点分十进制转换网络字节序的二进制　　有个专用函数 in_addr_t　inet_addr(const char* cp);

　　　　　　case2 : 网络字节序的二进制转换点分十进制　　　　　　　　　　char* inet_ntoa(struct　in_addr_t in);

　　4.3子网掩码　用于确定网段的范围　　24位能用0~255个ip地址　　28位能用14个IP地址和一个255广播地址

　　　　　　24 == 32位二进制中有 24位是1 剩下的8位是0 (一个字节2位)

　　　　　　255.255.255.0 == 11111111.11111111.11111111.00000000

　　4.4 拆包和封包过程

5.TCP编程原理和流程

阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。函数只有在得到结果之后才会返回; connect 和 accept 都是阻塞函数

　　5.1 服务端 create socket

int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
if(sock < 0)
{
    perror("creat socket error\n");
    return 1;
}
//sockaddr_in 设置时用 sockaddr_in 调用时强转成sockaddr
struct sockaddr_in local;　　//设置family port ip
local.sin_family = AF_INET;
//htons h: honst  n: network s:short 把本地端口转换成网络的 , atoi 把字符串转换成整型 ,ntohs和htons相反
local.sin_port = htons(atoi(argv[2]));   
local.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); //inet_addr点分十进制转换网络二进制

　　bind()

if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local)) < 0)
{
    perror("bind error\n");
    close(sock);
    return 2;
}

　　listen()

if(listen(sock,10) < 0){
        perror("listen error\n");
        close(sock);
        return 3;
    }

    printf("bind and listen success!wait accept...\n");

　　accept　　 read write

struct sockaddr_in peer;　　//保存客户端信息
socklen_t len = sizeof(peer);
while(1)
{
　　int fd = accept(sock,(struct sockaddr*)&peer ,&len);　　//阻塞函数
　　if(fd < 0){
　　　　perror("accept error\n");
　　　　close(sock);
　　　　return 4;
　　}       
　　printf("get connect,ip is : %s port is : %d\n",inet_ntoa(peer.sin_addr),ntohs(peer.sin_port));
　　pthread_t id;
　　pthread_create(&id,NULL,thread_run,(void*)fd);
　　pthread_detach(id);
}
close(sock);

void thread_run(void *arg)
{
　　printf("creat a new thread\n");
　　int fd = (int)arg;
　　char buf[1024];

　　while(1){

　　　　memset(buf,'\0',sizeof(buf));
　　　　ssize_t _s = read(fd,buf,sizeof(buf) - 1);
　　　　if(_s > 0){
　　　　　　buf[_s] = '\0';
　　　　　　printf("client say : %s\n",buf);
　　　　}
　　　　memset(buf,'\0',sizeof(buf));
　　　　printf("please Enter: ");
　　　　fflush(stdout);　　//清空堆里的printf内容
　　　　ssize_t _s2 = read(0,buf,sizeof(buf) - 1);
　　　　if(_s2 > 0){
　　　　　　write(fd,buf,strlen(buf));
　　　　}
　　}
}

　　5.2 客户端 creater socket

int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(sock < 0){
        perror("socket error");
        return 1;
    }
struct sockaddr_in remote;
remote.sin_family = AF_INET;
remote.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
remote.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

　　connect

int ret = connect(sock,(struct sockaddr*)&remote,sizeof(remote));
    if(ret < 0){
        printf("connect failed:%s\n",strerror(errno));
        return 2;
    }
    
    printf("connect success!\n");

　　read write

char buf[1024];
while(1){
　　memset(buf,'\0',sizeof(buf));
　　printf("please enter:");
　　fflush(stdout);
　　ssize_t _s = read(0,buf,sizeof(buf)-1);
　　if(_s > 0){
　　　　buf[_s - 1] = '\0';
　　　　write(sock,buf,strlen(buf));
　　　　_s = read(sock,buf,sizeof(buf)-1);
　　　　if(_s > 0){
　　　　　　if(strncasecmp(buf,"quit",4) == 0){
　　　　　　　　printf("qiut\n");
　　　　　　　　break;
　　　　　　}
　　　　　　buf[_s -1] = '\0';
　　　　　　printf("%s\n",buf);
　　　　}
　　}
}
close(sock);

Linux基础(05)socket编程

Linux的核心思想之一 "一切皆文件"

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