文章目录
- 套接字
- Linux下的套接字
- Windows下的套接字
- 建立Socket
- bind() 函数
- connect() 函数
- linsten() 函数
- accept() 函数
- Linux 接受和发送数据
- Windos 接受和发送数据
- 示例
- Windows
- Linux
- 参考
套接字
socket,套接字,它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。通过 socket 这种约定,一台计算机可以接收其他计算机的数据,也可以向其他计算机发送数据。
Linux下的套接字
Linux中创建的文件都有一个 int 类型的编号,称为文件描述符(File Descriptor)。使用文件时,只要知道文件描述符就可以。socket 也被认为是文件的一种,和普通文件的操作没有区别
Windows下的套接字
WinSock(Windows Socket)编程依赖于系统提供的动态链接库(DLL),有两个版本:
- 较早的DLL是 wsock32.dll,大小为 28KB,对应的头文件为 winsock1.h;
- 最新的DLL是 ws2_32.dll,大小为 69KB,对应的头文件为 winsock2.h。
加载ws2_32.dll
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib")
WSAStartup()
使用DLL之前,还需要调用 WSAStartup() 函数进行初始化,以指明 WinSock 规范的版本
int WSAStartup(WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData);
- wVersionRequested 为 WinSock 规范的版本号,低字节为主版本号,高字节为副版本号(修正版本号)
- lpWSAData 为指向 WSAData 结构体的指针。
eg:
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
建立Socket
Linux
int socket(int af, int type, int protocol);
- af ,地址族(Address Family),常用AF_INET(IPv4) 和 AF_INET6(IPv6)。
- type ,数据传输方式,常用的有 SOCK_STREAM(面向连接)和 SOCK_DGRAM(无连接)
- protocol 表示传输协议,常用的有 IPPROTO_TCP(TCP协议) 和 IPPTOTO_UDP(UDP协议)
1.TCP socket
int tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
2.UDP socket
int udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
Windows
SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //创建TCP套接字
bind() 函数
将套接字与特定的IP地址和端口绑定起来
int bind(int sock, struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); //Linux
int bind(SOCKET sock, const struct sockaddr *addr, int addrlen); //Windows
示例
//创建套接字
int serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
//创建sockaddr_in结构体变量
struct sockaddr_in serv_addr;
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); //每个字节都用0填充
serv_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址
serv_addr.sin_port = htons(1234); //端口
//将套接字和IP、端口绑定
bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
1、sockaddr_in 结构体
struct sockaddr_in{
sa_family_t sin_family; //地址族(Address Family),也就是地址类型
uint16_t sin_port; //16位的端口号
struct in_addr sin_addr; //32位IP地址
char sin_zero[8]; //不使用,一般用0填充
};
-
sin_family 和 socket() 的第一个参数的含义相同,取值也要保持一致。
-
sin_prot 为端口号。需要用 htons() 函数转换
-
sin_addr 是
struct in_addr
结构体类型的变量in_addr
结构体struct in_addr{ in_addr_t s_addr; //32位的IP地址 };
需要
inet_addr()
转换serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
2、sockaddr
bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
bind()
第二个参数的类型为 sockaddr
,而代码中却使用 sockaddr_in
,然后再强制转换为 sockaddr
,这是为什么呢?
sockaddr 结构体的定义如下:
struct sockaddr{
sa_family_t sin_family; //地址族(Address Family),也就是地址类型
char sa_data[14]; //IP地址和端口号
};
下图是 sockaddr 与 sockaddr_in 的对比(括号中的数字表示所占用的字节数):
sockaddr 和 sockaddr_in 的长度相同,都是16字节,只是将IP地址和端口号合并到一起,用一个成员 sa_data 表示。要想给 sa_data 赋值,必须同时指明IP地址和端口号,例如”127.0.0.1:80“,遗憾的是,没有相关函数将这个字符串转换成需要的形式,也就很难给 sockaddr 类型的变量赋值,所以使用 sockaddr_in 来代替。这两个结构体的长度相同,强制转换类型时不会丢失字节,也没有多余的字节。
connect() 函数
建立连接
与bind类似
int connect(int sock, struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen); //Linux
int connect(SOCKET sock, const struct sockaddr *serv_addr, int addrlen); //Windows
linsten() 函数
套接字进入被动监听状态
int listen(int sock, int backlog); //Linux
int listen(SOCKET sock, int backlog); //Windows
- sock 需要进入监听状态的套接字
- backlog 请求队列的最大长度
accept() 函数
套接字处于监听状态时,接收客户端请求,返回新的套接字
int accept(int sock, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); //Linux
SOCKET accept(SOCKET sock, struct sockaddr *addr, int *addrlen); //Windows
- sock 为服务器端套接字
- addr 为 sockaddr_in 结构体变量
- addrlen 为参数 addr 的长度,可由 sizeof() 求得
Linux 接受和发送数据
write()
写入数据
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes);
- fd 为要写入的文件的描述符
- buf 为要写入的数据的缓冲区地址
- nbytes 为要写入的数据的字节数。
read()
读取数据
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);
- fd 为要读取的文件的描述符
- buf 为要接收数据的缓冲区地址
- nbytes 为要读取的数据的字节数。
Windos 接受和发送数据
send()
发送数据
int send(SOCKET sock, const char *buf, int len, int flags);
- sock 为要发送数据的套接字
- buf 为要发送的数据的缓冲区地址
- len 为要发送的数据的字节数
- flags 为发送数据时的选项,一般设置为 0 或 NULL
recv()
接受数据
int recv(SOCKET sock, char *buf, int len, int flags);
同上
示例
Windows
server
#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib") //加载 ws2_32.dll
int main(){
//初始化 DLL
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
//创建套接字 PF_INET:IPv4
SOCKET servSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
//绑定套接字
sockaddr_in sockAddr;
memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr)); //每个字节都用0填充
sockAddr.sin_family = PF_INET; //使用IPv4地址
sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址
sockAddr.sin_port = htons(1234); //端口
bind(servSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));
//进入监听状态
listen(servSock, 20);
//接收客户端请求
SOCKADDR clntAddr;
int nSize = sizeof(SOCKADDR);
SOCKET clntSock = accept(servSock, (SOCKADDR*)&clntAddr, &nSize);
//向客户端发送数据
char *str = "Hello World!";
send(clntSock, str, strlen(str)+sizeof(char), NULL);
//关闭套接字
closesocket(clntSock);
closesocket(servSock);
//终止 DLL 的使用
WSACleanup();
return 0;
}
client
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
//加载 ws2_32.dll
int main(){
//初始化DLL
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
//创建套接字
SOCKET sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
//向服务器发起请求
sockaddr_in sockAddr;
memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr)); //每个字节都用0填充
sockAddr.sin_family = PF_INET;
sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
sockAddr.sin_port = htons(1234);
connect(sock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));
//接收服务器传回的数据
char szBuffer[MAXBYTE] = {0};
recv(sock, szBuffer, MAXBYTE, NULL);
//输出接收到的数据
printf("Message form server: %s\n", szBuffer);
//关闭套接字
closesocket(sock);
//终止使用 DLL
WSACleanup();
system("pause");
return 0;
Linux
服务器端代码 server.cpp
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
int main(){
//创建套接字
int serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
//将套接字和IP、端口绑定
struct sockaddr_in serv_addr;
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); //每个字节都用0填充
serv_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址
serv_addr.sin_port = htons(1234); //端口
bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
//进入监听状态,等待用户发起请求
listen(serv_sock, 20);
//接收客户端请求
struct sockaddr_in clnt_addr;
socklen_t clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
int clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_size);
//向客户端发送数据
char str[] = "Hello World!";
write(clnt_sock, str, sizeof(str));
//关闭套接字
close(clnt_sock);
close(serv_sock);
return 0;
}
客户端代码 client.cpp:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
int main(){
//创建套接字
int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//向服务器(特定的IP和端口)发起请求
struct sockaddr_in serv_addr;
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); //每个字节都用0填充
serv_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址
serv_addr.sin_port = htons(1234); //端口
connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
//读取服务器传回的数据
char buffer[40];
read(sock, buffer, sizeof(buffer)-1);
printf("Message form server: %s\n", buffer);
//关闭套接字
close(sock);
return 0;
}
参考
C语言网络编程_C语言中文网
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