linux 网络编程常用函数及流程

一、网络编程之TCP流程

服务端：socket---bind---listen---while(1){---accept---recv---send---close---}---close

客户端：socket----------------------------------connect---send---recv-----------------close

二、网络编程常用函数

服务器端：

1. 头文件包含：

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

#include<netinet/in.h>

#include<arpa/inet.h>

#include<unistd.h>

#include<string.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

2. socket函数：生成一个套接口描述符。

       原型：int socket(int domain,int type,int protocol);

参数：domain->{ AF_INET：Ipv4网络协议AF_INET6：IPv6网络协议}

         type->｛tcp：SOCK_STREAM   udp：SOCK_DGRAM}

         protocol->指定socket所使用的传输协议编号。通常为0.

返回值：成功则返回套接口描述符，失败返回-1。

常用实例：int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

             if(sfd == -1){perror("socket");exit(-1);}

3. bind函数：用来绑定一个端口号和IP地址，使套接口与指定的端口号和IP地址相关联。

原型：int bind(int sockfd,struct sockaddr * my_addr,int addrlen);

参数：sockfd->为前面socket的返回值。

         my_addr->为结构体指针变量

对于不同的socket domain定义了一个通用的数据结构
struct sockaddr  //此结构体不常用
{
unsigned short int sa_family;  //调用socket（）时的domain参数，即AF_INET值。
char sa_data[14];  //最多使用14个字符长度
};
此sockaddr结构会因使用不同的socket domain而有不同结构定义，
例如使用AF_INET domain，其socketaddr结构定义便为
struct sockaddr_in  //常用的结构体
{
unsigned short int sin_family;  //即为sa_family èAF_INET
uint16_t sin_port;  //为使用的port编号
struct in_addr sin_addr;  //为IP 地址
unsigned char sin_zero[8];  //未使用
};
struct in_addr
{
uint32_t s_addr;
};
addrlen->sockaddr的结构体长度。通常是计算sizeof(struct sockaddr);

返回值：成功则返回0，失败返回-1

常用实例：struct sockaddr_in my_addr;  //定义结构体变量

                memset(&my_addr, 0, sizeof(struct sockaddr)); //将结构体清空

                //或bzero(&my_addr, sizeof(struct sockaddr));

                my_addr.sin_family = AF_INET;  //表示采用Ipv4网络协议

                my_addr.sin_port = htons(8888);  //表示端口号为8888，通常是大于1024的一个值。

　　　　　　//htons()用来将参数指定的16位hostshort转换成网络字符顺序

my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.101"); //inet_addr()用来将IP地址字符串转换成网络所使用的二进制数字，如果为INADDR_ANY，这表示服务器自动填充本机IP地址。

if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&my_str, sizeof(struct socketaddr)) == -1)

{perror("bind");close(sfd);exit(-1);}

（注：通过将my_addr.sin_port置为0，函数会自动为你选择一个未占用的端口来使用。同样，通过将my_addr.sin_addr.s_addr置为INADDR_ANY，系统会自动填入本机IP地址。）

4. listen函数：使服务器的这个端口和IP处于监听状态，等待网络中某一客户机的连接请求。如果客户端有连接请求，端口就会接受这个连接。

       原型：int listen(int sockfd,int backlog);

       参数：sockfd->为前面socket的返回值.即sfd

backlog->指定同时能处理的最大连接要求，通常为10或者5。最大值可设至128

       返回值：成功则返回0，失败返回-1

       常用实例：if(listen(sfd, 10) == -1)

                       {perror("listen");close(sfd);exit(-1);}

5. accept函数：接受远程计算机的连接请求，建立起与客户机之间的通信连接。服务器处于监听状态时，如果某时刻获得客户机的连接请求，此时并不是立即处理这个请求，而是将这个请求放在等待队列中，当系统空闲时再处理客户机的连接请求。当accept函数接受一个连接时，会返回一个新的socket标识符，以后的数据传输和读取就要通过这个新的socket编号来处理，原来参数中的socket也可以继续使用，继续监听其它客户机的连接请求。（也就是说，类似于移动营业厅，如果有客户打电话给10086，此时服务器就会请求连接，处理一些事务之后，就通知一个话务员接听客户的电话，也就是说，后面的所有操作，此时已经于服务器没有关系，而是话务员跟客户的交流。对应过来，客户请求连接我们的服务器，我们服务器先做了一些绑定和监听等等操作之后，如果允许连接，则调用accept函数产生一个新的套接字，然后用这个新的套接字跟我们的客户进行收发数据。也就是说，服务器跟一个客户端连接成功，会有两个套接字。）

       原型：int accept(int s,struct sockaddr * addr,int * addrlen);

       参数：s->为前面socket的返回值.即sfd

                addr->为结构体指针变量，和bind的结构体是同种类型的，系统会把远程主机的信息（远程主机的地址和端口号信息）保存到这个指针所指的结构体中。

                addrlen->表示结构体的长度，为整型指针

       返回值：成功则返回新的socket处理代码new_fd，失败返回-1

       常用实例：struct sockaddr_in clientaddr;

                       memset(&clientaddr, 0, sizeof(struct sockaddr));

                       int addrlen = sizeof(struct sockaddr);

                       int new_fd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &addrlen);

                       if(new_fd == -1)

                       {perror("accept");close(sfd);exit(-1);}

                       printf("%s %d success connect\n",inet_ntoa(clientaddr.sin_addr),ntohs(clientaddr.sin_port));

6. recv函数：用新的套接字来接收远端主机传来的数据，并把数据存到由参数buf 指向的内存空间

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

       参数：sockfd->为前面accept的返回值.即new_fd，也就是新的套接字。

                buf->表示缓冲区

                len->表示缓冲区的长度

                flags->通常为0

       返回值：成功则返回实际接收到的字符数，可能会少于你所指定的接收长度。失败返回-1

       常用实例：char buf[512] = {0};

                       if(recv(new_fd, buf, sizeof(buf), 0) == -1)

                       {perror("recv");close(new_fd);close(sfd);exit(-1);}

                       puts(buf);

7. send函数：用新的套接字发送数据给指定的远端主机

       原型：int send(int s,const void * msg,int len,unsigned int flags);

       参数：s->为前面accept的返回值.即new_fd

                msg->一般为常量字符串

                len->表示长度

                flags->通常为0

       返回值：成功则返回实际传送出去的字符数，可能会少于你所指定的发送长度。失败返回-1

       常用实例：if(send(new_fd, "hello", 6, 0) == -1)

                         {perror("send");close(new_fd);close(sfd);exit(-1);}

8. close函数：当使用完文件后若已不再需要则可使用close()关闭该文件，并且close()会让数据写回磁盘，并释放该文件所占用的资源

       原型：int close(int fd);

       参数：fd->为前面的sfd,new_fd

       返回值：若文件顺利关闭则返回0，发生错误时返回-1

       常用实例：close(new_fd);

                       close(sfd);

客户端：

1. connect函数：用来请求连接远程服务器，将参数sockfd 的socket 连至参数serv_addr 指定的服务器IP和端口号上去。

       原型：int connect (int sockfd,struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);

       参数：sockfd->为前面socket的返回值，即sfd

                serv_addr->为结构体指针变量，存储着远程服务器的IP与端口号信息。

                addrlen->表示结构体变量的长度

       返回值：成功则返回0，失败返回-1

       常用实例：struct sockaddr_in seraddr;//请求连接服务器

                       memset(&seraddr, 0, sizeof(struct sockaddr));

                       seraddr.sin_family = AF_INET;

                       seraddr.sin_port = htons(8888); //服务器的端口号

                       seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.101");  //服务器的ip

                       if(connect(sfd, (struct sockaddr*)&seraddr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)

                       {perror("connect");close(sfd);exit(-1);}