1 常用縮寫

a -- address

f -- file? ? ? ? eg: fputs() -- file put stream

fd -- file descriptor

h - host（主機(jī)）

in/inet -- internet? ? ? ? eg: sockaddr_in; inet_aton

n -- network（網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序）/numeric（數(shù)值）

p -- protocol（協(xié)議）/presentation（表達(dá)/呈現(xiàn)形式）

s -- socket? ? ? ? eg: sin -- socket internet

t -- type，用于指定某種類型，很多情況下無(wú)特殊含義

u -- unsigned（無(wú)符號(hào)）? ? ? ? eg: uint16 -- unsigned int 16 bits

2 常見(jiàn)類型

SA -- struct sockaddr -- 通用套接字地址結(jié)構(gòu)

socklen_t，套接字地址結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，一般為uint32_t

sa_family_t，在支持長(zhǎng)度字段(sin_len)中是8位無(wú)符號(hào)整型，不支持則是16位

in_addr_t， ipv4地址，至少32位的無(wú)符號(hào)整型，一般為uint32_t

in_port_t，?tcp/udp端口，至少16位的無(wú)符號(hào)整型一般為unit16_t

3 套接字與套接字函數(shù)

套接字（socket）是一種通信端點(diǎn)，用于在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在網(wǎng)絡(luò)編程中，套接字是一個(gè)抽象的概念，通常用于創(chuàng)建、配置和管理網(wǎng)絡(luò)連接。套接字負(fù)責(zé)處理網(wǎng)絡(luò)通信的細(xì)節(jié)，包括建立連接、傳輸數(shù)據(jù)和斷開連接等

套接字函數(shù)是在網(wǎng)絡(luò)編程中常用的一類函數(shù)，用于創(chuàng)建、管理和操作套接字，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。套接字函數(shù)以引用的形式傳遞套接字地址結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的參數(shù)是一個(gè)指向套接字地址結(jié)構(gòu)的指針。

進(jìn)程到內(nèi)核的套接字函數(shù)：bind(), connect(), sendto()

內(nèi)核到進(jìn)程的套接字函數(shù)：accept(), recvfrom(), getsockname(), getpeername()

關(guān)于進(jìn)程和內(nèi)核在本文不做進(jìn)一步探討。

4 套接字地址結(jié)構(gòu)

POSIX：可移植操作系統(tǒng)接口(Portable Operating System Interface of UNIX)，是由IEEE定義的一系列標(biāo)準(zhǔn)

前文提到，大多數(shù)套接字函數(shù)需要一個(gè)指向套接字地址結(jié)構(gòu)的指針，而這些結(jié)構(gòu)的名字均以sockaddr_開頭。下列套接字結(jié)構(gòu)均采用POSIX定義：

4.1 ipv4套接字地址結(jié)構(gòu)sockaddr_in

struct in_addr
{
    in_addr_t s_addr;        //uint32_t，表示ipv4地址
                             //t是一個(gè)無(wú)明確含義的后綴
                             //網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序
};

struct sockaddr_in           //標(biāo)*為POSIX規(guī)范必要字段
{
    uint8_t sin_len;         //長(zhǎng)度字段，16字節(jié)
    sa_family_t sin_family;  //*協(xié)議族，AF_INET4
    in_port_t sin_port;      //*uint16_t，表示端口號(hào)
    struct in_addr sin_addr; //*上面已定義
    char sin_zero[8];        //未使用，零填充
};

4.2 通用套接字地址結(jié)構(gòu)sockaddr/SA

struct sockaddr         //對(duì)指向特定協(xié)議的sa結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換
{
    unit8_t sa_len;     
    sa_family_t sa_family;
    char sa_data[14];   //與特定協(xié)議相關(guān)的地址信息
};

4.3 ipv6套接字地址結(jié)構(gòu)sockaddr_in6

struct in6_addr
{
    uint8_t s6_addr[16];        //128bit，表示ipv6地址
                                //網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序
};
#define SIN6_LEN
struct sockaddr_in6      
{
    uint8_t sin6_len;           //長(zhǎng)度字段，28字節(jié)
    sa_family_t sin6_family;    //協(xié)議族，AF_INET6
    in_port_t sin6_port;        //網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序，表示端口號(hào)
    uint32_t sin6_flowinfo;     //流信息，通常置0
    struct in6_addr sin6_addr;  //上面已定義
    uint32_t sin6_scope_id;     //標(biāo)識(shí)接口的范圍
};

5 字節(jié)操縱函數(shù)

?在處理套接字地址結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)字節(jié)進(jìn)行處理的函數(shù)

5.1 以b(byte)開頭的

void bzero(void *dest, size_t nbytes);
void bcopy(const void *src, void *dest, sieze_t btypes);
int bcmp(const void *ptrl, const void *ptr2, size_t nbytes);

bzero：把dest字符串中nbytes個(gè)字節(jié)置0，用于初始化套接字地址結(jié)構(gòu)

bcopy：將btypes個(gè)字節(jié)從src原地址移到dest目的地址

bcmp：比較兩個(gè)字符串，相同則返回0，不同返回非0

5.2 以mem(memory)開頭的

void *memset(void *dest, int c, size_t len);
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t nbytes);
void memcmp(const void *ptrl, const void *ptrl2, size_t nbytes);

memset：把dest字符串中l(wèi)en個(gè)字節(jié)置為c

memcpy：與bcopy類似，但先目的地址再源地址，與賦值語(yǔ)句的順序一致

memcmp：比較兩個(gè)字符串，相同則返回0，ptrl1比ptrl2大則返回正數(shù)（想必大家c語(yǔ)言都學(xué)過(guò)）

6?地址轉(zhuǎn)換函數(shù)

6.1. 地址字符串與網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序二進(jìn)制值的轉(zhuǎn)換

int inet_aton(const char *strptr, struct in_addr *addrptr);

inet_aton：有效返回1，無(wú)效返回0

in_addr_t inet_addr(const char *strptr);

?inet_addr：有效則返回32位二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的ipv4地址，否則返回INADDR_NONE

char *inet_ntoa(struct in_addr inaddr);

?inet_ntoa：返回一個(gè)點(diǎn)分十進(jìn)制的指針

6.2 表達(dá)（ASCII字符串）與數(shù)值（二進(jìn)制值）的轉(zhuǎn)換

int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr);

inet_pton：有效返回1，無(wú)效返回-1

const char *inet_ntop(int family, const void *addrptr, char *strptr, size_t len);

inet_ntop：有效返回指針，否則返回NULL

7 時(shí)間獲取程序

7.1?一個(gè)簡(jiǎn)單的客戶端程序（ipv4/ipv6）

#include "unp.h"
int main(int argc, char **argv) 
{
    
    int sockfd; 
    //創(chuàng)建文件描述符，返回一個(gè)整型來(lái)唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)打開的文件
    int n;  
    //是read函數(shù)的返回值，代表從套接字中讀取到的字節(jié)數(shù)
    char recvline[MAXLINE + 1]; 
    //確保數(shù)組可以容納最大長(zhǎng)度為MAXLINE的字符串,并在末尾存儲(chǔ)終止符\0
    struct sockaddr_in servaddr;     //ipv4  
    //struct sockaddr_in6 servaddr;  //ipv6 
    //創(chuàng)建套接字表示服務(wù)器IPv4/ipv6端口號(hào)和地址

    if (argc != 2)  //如果命令行輸入的參數(shù)數(shù)量不是2，則出錯(cuò)
        err_quit("usage: a.out <IPaddress>");

    if ( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) 
    //if ( (sockfd = socket(AF_INET6, SOCK_STREAM, 0)) < 0)【ipv6】 
        err_sys("socket error");
    //socket函數(shù)三個(gè)參數(shù)代表ipv4,面向連接的tcp套接字
    //0表示使用默認(rèn)的協(xié)議，對(duì)tcp來(lái)說(shuō)通常是0
    //返回值sockfd若為-1則創(chuàng)建套接字失敗
    //這兩行代碼可以用包裹函數(shù)Socket()等效代替，如后文服務(wù)器代碼中所示

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); 
    //將從起始位置到sizeof()大小的內(nèi)存區(qū)域置0，可用下面的代碼代替
    // memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));

    servaddr.sin_family = AF_INET;      //地址族為ipv4
    //servaddr.sin6_family = AF_INET6;  //地址族為ipv6 

    servaddr.sin_port = htons(13);  
    //servaddr.sin6_port = htons(13);【ipv6】 
    //用sin_port來(lái)存儲(chǔ)端口號(hào)，這里為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序中的13
    //用htons()將主機(jī)字節(jié)序（可能是大端或者小端）轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序（大端）

    if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0) 
    //if (inet_pton(AF_INET6, argv[1], &servaddr.sin6_addr) <= 0)【ipv6】    
        err_quit("inet_pton error for %s", argv[1]);
    //用inet_pton()將第二個(gè)命令行參數(shù)（ip地址）轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制
    //并存儲(chǔ)在seraddr.sin_addr中

    if (connect(sockfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)    
        err_sys("connect error");
    //建立一個(gè)連接到遠(yuǎn)程服務(wù)器的套接字連接
    //SA即為struct sockaddr通用套接字

    while ( (n = read(sockfd, recvline, MAXLINE)) > 0)  
    {
        recvline[n] = 0;    //把末尾數(shù)據(jù)清零
        if (fputs(recvline, stdout) == EOF) 
            err_sys("fputs error");
        //將從服務(wù)器讀取的數(shù)據(jù)寫入標(biāo)準(zhǔn)輸出流(stdout)
        //fputs返回非負(fù)數(shù)則成功，返回負(fù)數(shù)代表錯(cuò)誤(End Of File)
    }
    //從套接字中讀取至多MAXLINE個(gè)字，
    //若n等于0則讀到了文件末尾
    if(n<0)
        err_sys("read error");
    exit(0);
}

7.2?一個(gè)簡(jiǎn)單的服務(wù)器程序(ipv4)

看完客戶端代碼，服務(wù)器代碼也就大同小異了

#include	"unp.h"
#include	<time.h>

int
main(int argc, char **argv)
{
	int					listenfd, connfd;
	struct sockaddr_in	servaddr;
	char				buff[MAXLINE];
	time_t				ticks;

	
	listenfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	//用listen()轉(zhuǎn)化為監(jiān)聽(tīng)套接字，ipv4,tcp	
    //將套接字函數(shù)的首字母大寫，則變成了對(duì)應(yīng)的具有錯(cuò)誤檢測(cè)功能的包裹函數(shù)
	bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
	//將從起始位置到sizeof()大小的內(nèi)存區(qū)域置0
	servaddr.sin_family      = AF_INET;
	servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	//指定ip地址為INADDR_ANY,即能在任意網(wǎng)絡(luò)接口上監(jiān)聽(tīng)客戶連接
	servaddr.sin_port        = htons(13);	/* daytime server */

	Bind(listenfd, (SA *) &servaddr, sizeof(servaddr));
	//將監(jiān)聽(tīng)套接字綁定到服務(wù)器地址上
	//izeof(servaddr)表示要綁定的地址信息的長(zhǎng)度
	Listen(listenfd, LISTENQ);
	//LISTENQ：常數(shù)，表示系統(tǒng)內(nèi)核允許在這排隊(duì)的最大客戶連接數(shù)

	for ( ; ; )  //無(wú)限循環(huán)
	{
		connfd = Accept(listenfd, (SA *) NULL, NULL);
		//Accept：阻塞函數(shù)，當(dāng)沒(méi)有連接請(qǐng)求的時(shí)候會(huì)一直等待
		//(SA*) NULL：表示不獲取客戶端的地址信息
		//NULL：表示不獲取客戶端地址的地址長(zhǎng)度參數(shù)
		//confid：接受Accept返回的套接字文件描述符
        ticks = time(NULL);
		//獲取當(dāng)前時(shí)間，并將當(dāng)前秒數(shù)返回給ticks
        snprintf(buff, sizeof(buff), "%.24s\r\n", ctime(&ticks));
		//格式化輸出，寫入buff這個(gè)指定的緩沖區(qū)
        Write(connfd, buff, strlen(buff));
		//向已建立連接的文件描述符connfd寫入數(shù)據(jù)
		Close(connfd);
	}
}

?至此，對(duì)這個(gè)簡(jiǎn)單的客戶端和服務(wù)器程序應(yīng)該有了較為全面的理解。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-794571.html

到了這里，關(guān)于unix網(wǎng)絡(luò)編程-簡(jiǎn)易服務(wù)器與客戶端程序解析的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！