網(wǎng)絡socket編程指南

1、-作者xxxx-日期xxxx網(wǎng)絡socket編程指南【精品文檔】網(wǎng)絡socket編程指南 - 介紹 Socket 編程讓你沮喪嗎？從man pages中很難得到有用的信息嗎？你想跟上時代去編Internet相關(guān)的程序，但是為你在調(diào)用 connect() 前的bind() 的結(jié)構(gòu)而不知所措？等等      好在我已經(jīng)將這些事完成了，我將和所有人共享我的知識了。如果你了解 C 語言并想穿過網(wǎng)絡編程的沼澤，那么你來對地方了。 - 讀者對象  這個文檔是一個指南，而不是參考書。如果你剛開始 socket 編程并想找一本入門書，那么你是我的讀者。但這不是

2、一本完全的 socket 編程書。 - 平臺和編譯器  這篇文檔中的大多數(shù)代碼都在 Linux 平臺PC 上用 GNU 的 gcc 成功編譯過。而且它們在 HPUX平臺 上用 gcc 也成功編譯過。但是注意，并不是每個代碼片段都獨立測試過。 - 目錄： 1) 什么是套接字？  2) Internet 套接字的兩種類型  3) 網(wǎng)絡理論  4) 結(jié)構(gòu)體 5) 本機轉(zhuǎn)換 6) IP 地址和如何處理它們  7) socket()函數(shù) 8) bind()函數(shù) 9) connect()函數(shù) 10) listen()函數(shù) 11) accept()函數(shù) 12

3、) send()和recv()函數(shù) 13) sendto()和recvfrom()函數(shù) 14) close()和shutdown()函數(shù) 15) getpeername()函數(shù) 16) gethostname()函數(shù) 17) 域名服務（DNS） 18) 客戶-服務器背景知識  19) 簡單的服務器 20) 簡單的客戶端 21) 數(shù)據(jù)報套接字Socket 22) 阻塞 23) select()-多路同步I/O 24) 參考資料  - 什么是 socket？  你經(jīng)常聽到人們談論著 “socket”，或許你還不知道它的確切含義?，F(xiàn)在讓我告訴你：它是使用 標準Unix

4、文件描述符 (file descriptor) 和其它程序通訊的方式。什么？你也許聽到一些Unix高手(hacker)這樣說過：“呀，Unix中的一切就是文件！”那個家伙也許正在說到一個事實：Unix 程序在執(zhí)行任何形式的 I/O 的時候，程序是在讀或者寫一個文件描述符。一個文件描述符只是一個和打開的文件相關(guān)聯(lián)的整數(shù)。但是(注意后面的話)，這個文件可能是一個網(wǎng)絡連接，F(xiàn)IFO，管道，終端，磁盤上的文件或者什么其它的東西。Unix 中所有的東西就是文件！所以，你想和Internet上別的程序通訊的時候，你將要使用到文件描述符。你必須理解剛才的話?，F(xiàn)在你腦海中或許冒出這樣的念頭：“那么我從哪里得到

5、網(wǎng)絡通訊的文件描述符呢？”，這個問題無論如何我都要回答：你利用系統(tǒng)調(diào)用 socket()，它返回套接字描述符 (socket descriptor)，然后你再通過它來進行send() 和 recv()調(diào)用?！暗?”，你可能有很大的疑惑，“如果它是個文件描述符，那么為什 么不用一般調(diào)用read()和write()來進行套接字通訊？”簡單的答案是：“你可以使用！”。詳細的答案是：“你可以，但是使用send()和recv()讓你更好的控制數(shù)據(jù)傳輸。”存在這樣一個情況：在我們的世界上，有很多種套接字。有DARPA Internet 地址 (Internet 套接字)，本地節(jié)點的路徑名 (Unix套接

6、字)，CCITT X.25地址 (你可以將X.25 套接字完全忽略)。也許在你的Unix 機器上還有其它的。我們在這里只講第一種：Internet 套接字。 - Internet 套接字的兩種類型  什么意思？有兩種類型的Internet 套接字？是的。不，我在撒謊。其實還有很多，但是我可不想嚇著你。我們這里只講兩種。除了這些, 我打算另外介紹的 "Raw Sockets" 也是非常強大的，很值得查閱。 那么這兩種類型是什么呢？一種是"Stream Sockets"（流格式），另外一種是"Datagram Sockets"（

7、數(shù)據(jù)包格式）。我們以后談到它們的時候也會用到 "SOCK_STREAM" 和 "SOCK_DGRAM"。數(shù)據(jù)報套接字有時也叫“無連接套接字”(如果你確實要連接的時候可以用connect()。) 流式套接字是可靠的雙向通訊的數(shù)據(jù)流。如果你向套接字按順序輸出“1，2”，那么它們將按順序“1，2”到達另一邊。它們是無錯誤的傳遞的，有自己的錯誤控制，在此不討論。     有什么在使用流式套接字？你可能聽說過 telnet，不是嗎？它就使用流式套接字。你需要你所輸入的字符按順序到達，不是嗎？同樣，WWW瀏覽器使用的 HTTP 協(xié)議也使

8、用它們來下載頁面。實際上，當你通過端口80 telnet 到一個 WWW 站點，然后輸入 “GET pagename” 的時候，你也可以得到 HTML 的內(nèi)容。為什么流式套接字可以達到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸？這是因為它使用了“傳輸控制協(xié)議 (The Transmission Control Protocol)”，也叫 “TCP” (請參考 RFC-793 獲得詳細資料。)TCP 控制你的數(shù)據(jù)按順序到達并且沒有錯 誤。你也許聽到 “TCP” 是因為聽到過 “TCP/IP”。這里的 IP 是指“Internet 協(xié)議”(請參考 RFC-791。) IP 只是處理 Internet 路由而已。 

9、     那么數(shù)據(jù)報套接字呢？為什么它叫無連接呢？為什么它是不可靠的呢？有這樣的一些事實：如果你發(fā)送一個數(shù)據(jù)報，它可能會到達，它可能次序顛倒了。如果它到達，那么在這個包的內(nèi)部是無錯誤的。數(shù)據(jù)報也使用 IP 作路由，但是它不使用 TCP。它使用“用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 (User Datagram Protocol)”，也叫 “UDP” (請參考 RFC-768。)      為什么它們是無連接的呢？主要是因為它并不象流式套接字那樣維持一個連接。你只要建立一個包，構(gòu)造一個有目標信息的IP 頭，然后發(fā)出去。無需連接。它們通常使用于傳輸包

10、-包信息。簡單的應用程序有：tftp, bootp等等。     你也許會想：“假如數(shù)據(jù)丟失了這些程序如何正常工作？”我的朋友，每個程序在 UDP 上有自己的協(xié)議。例如，tftp 協(xié)議每發(fā)出的一個被接受到包，收到者必須發(fā)回一個包來說“我收到了！” (一個“命令正確應答”也叫“ACK” 包)。如果在一定時間內(nèi)(例如5秒)，發(fā)送方?jīng)]有收到應答，它將重新發(fā)送，直到得到 ACK。這一ACK過程在實現(xiàn) SOCK_DGRAM 應用程序的時候非常重要。 - 網(wǎng)絡理論 既然我剛才提到了協(xié)議層，那么現(xiàn)在是討論網(wǎng)絡究竟如何工作和一些 關(guān)于 SOCK_DGRAM 包是如何建立的例子。當

11、然，你也可以跳過這一段， 如果你認為已經(jīng)熟悉的話。      現(xiàn)在是學習數(shù)據(jù)封裝 (Data Encapsulation) 的時候了！它非常非常重 要。它重要性重要到你在網(wǎng)絡課程學（圖1：數(shù)據(jù)封裝）習中無論如何也得也得掌握它。主要 的內(nèi)容是：一個包，先是被第一個協(xié)議(在這里是TFTP )在它的報頭（也許 是報尾）包裝(“封裝”)，然后，整個數(shù)據(jù)(包括 TFTP 頭)被另外一個協(xié)議 (在這里是 UDP )封裝，然后下一個( IP )，一直重復下去，直到硬件(物理) 層( 這里是以太網(wǎng) )。  當另外一臺機器接收到包，硬件先剝?nèi)ヒ蕴W(wǎng)頭，內(nèi)核剝?nèi)

12、P和UDP 頭，TFTP程序再剝?nèi)FTP頭，最后得到數(shù)據(jù)。現(xiàn)在我們終于講到聲名狼藉的網(wǎng)絡分層模型 (Layered Network Model)。這種網(wǎng)絡模型在描述網(wǎng)絡系統(tǒng)上相對其它模型有很多優(yōu)點。例如， 你可以寫一個套接字程序而不用關(guān)心數(shù)據(jù)的物理傳輸(串行口，以太網(wǎng)，連 接單元接口 (AUI) 還是其它介質(zhì))，因為底層的程序會為你處理它們。實際 的網(wǎng)絡硬件和拓撲對于程序員來說是透明的。 不說其它廢話了，我現(xiàn)在列出整個層次模型。如果你要參加網(wǎng)絡考試， 可一定要記?。?#160; 應用層 (Application) 表示層 (Presentation) 會話層 (Session) 傳輸層(Tr

13、ansport) 網(wǎng)絡層(Network) 數(shù)據(jù)鏈路層(Data Link) 物理層(Physical) 物理層是硬件(串口，以太網(wǎng)等等)。應用層是和硬件層相隔最遠的-它 是用戶和網(wǎng)絡交互的地方。  這個模型如此通用，如果你想，你可以把它作為修車指南。把它對應 到 Unix，結(jié)果是： 應用層(Application Layer) (telnet, ftp,等等) 傳輸層(Host-to-Host Transport Layer) (TCP, UDP) Internet層(Internet Layer) (IP和路由) 網(wǎng)絡訪問層 (Network Access Layer) (網(wǎng)絡層

14、，數(shù)據(jù)鏈路層和物理層) 現(xiàn)在，你可能看到這些層次如何協(xié)調(diào)來封裝原始的數(shù)據(jù)了。  看看建立一個簡單的數(shù)據(jù)包有多少工作？哎呀，你將不得不使用 "cat" 來建立數(shù)據(jù)包頭！這僅僅是個玩笑。對于流式套接字你要作的是 send() 發(fā) 送數(shù)據(jù)。對于數(shù)據(jù)報式套接字，你按照你選擇的方式封裝數(shù)據(jù)然后使用 sendto()。內(nèi)核將為你建立傳輸層和 Internet 層，硬件完成網(wǎng)絡訪問層。 這就是現(xiàn)代科技。  現(xiàn)在結(jié)束我們的網(wǎng)絡理論速成班。哦，忘記告訴你關(guān)于路由的事情了。 但是我不準備談它，如果你真的關(guān)心，那么參考 IP RFC。 - 結(jié)構(gòu)體  終于談到編程了。

15、在這章，我將談到被套接字用到的各種數(shù)據(jù)類型。 因為它們中的一些內(nèi)容很重要了。  首先是簡單的一個：socket描述符。它是下面的類型：  int  僅僅是一個常見的 int。  從現(xiàn)在起，事情變得不可思議了，而你所需做的就是繼續(xù)看下去。注 意這樣的事實：有兩種字節(jié)排列順序：重要的字節(jié) (有時叫 "octet"，即八 位位組) 在前面，或者不重要的字節(jié)在前面。前一種叫“網(wǎng)絡字節(jié)順序 (Network Byte Order)”。有些機器在內(nèi)部是按照這個順序儲存數(shù)據(jù)，而另外 一些則不然。當我說某數(shù)據(jù)必須按照 NBO 順序，那么你要調(diào)用函數(shù)(

16、例如 htons() )來將它從本機字節(jié)順序 (Host Byte Order) 轉(zhuǎn)換過來。如果我沒有 提到 NBO， 那么就讓它保持本機字節(jié)順序。 我的第一個結(jié)構(gòu)(在這個技術(shù)手冊TM中)-struct sockaddr.。這個結(jié)構(gòu) 為許多類型的套接字儲存套接字地址信息：  struct sockaddr   unsigned short sa_family; /* 地址家族, AF_xxx */  char sa_data14; /*14字節(jié)協(xié)議地址*/  ;  sa_family 能夠是各種各樣的類型，但是在這篇文章中都是 "AF

17、_INET"。 sa_data包含套接字中的目標地址和端口信息。這好像有點 不明智。  為了處理struct sockaddr，程序員創(chuàng)造了一個并列的結(jié)構(gòu)： struct sockaddr_in ("in" 代表 "Internet"。) struct sockaddr_in   short int sin_family; /* 通信類型 */  unsigned short int sin_port; /* 端口 */  struct in_addr sin_addr; /* Internet 地址 *

18、/  unsigned char sin_zero8; /* 與sockaddr結(jié)構(gòu)的長度相同*/  ;  用這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以輕松處理套接字地址的基本元素。注意 sin_zero (它被加入到這個結(jié)構(gòu)，并且長度和 struct sockaddr 一樣) 應該使用函數(shù) bzero() 或 memset() 來全部置零。 同時，這一重要的字節(jié)，一個指向 sockaddr_in結(jié)構(gòu)體的指針也可以被指向結(jié)構(gòu)體sockaddr并且代替它。這 樣的話即使 socket() 想要的是 struct sockaddr *，你仍然可以使用 struct sockaddr_in，并且

19、在最后轉(zhuǎn)換。同時，注意 sin_family 和 struct sockaddr 中的 sa_family 一致并能夠設置為 "AF_INET"。最后，sin_port和 sin_addr 必須是網(wǎng)絡字節(jié)順序 (Network Byte Order)！ 你也許會反對道："但是，怎么讓整個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct in_addr sin_addr 按照網(wǎng)絡字節(jié)順序呢?" 要知道這個問題的答案，我們就要仔細的看一看這 個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： struct in_addr, 有這樣一個聯(lián)合 (unions)：  /* Internet 地址 (一個與歷史有關(guān)的結(jié)

20、構(gòu)) */  struct in_addr   unsigned long s_addr;  ;  它曾經(jīng)是個最壞的聯(lián)合，但是現(xiàn)在那些日子過去了。如果你聲明 "ina" 是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct sockaddr_in 的實例，那么 "ina.sin_addr.s_addr" 就儲 存4字節(jié)的 IP 地址(使用網(wǎng)絡字節(jié)順序)。如果你不幸的系統(tǒng)使用的還是恐 怖的聯(lián)合 struct in_addr ，你還是可以放心4字節(jié)的 IP 地址并且和上面 我說的一樣(這是因為使用了“#define”。)  - 本機轉(zhuǎn)換

21、 我們現(xiàn)在到了新的章節(jié)。我們曾經(jīng)講了很多網(wǎng)絡到本機字節(jié)順序的轉(zhuǎn) 換，現(xiàn)在可以實踐了！  你能夠轉(zhuǎn)換兩種類型： short (兩個字節(jié))和 long (四個字節(jié))。這個函 數(shù)對于變量類型 unsigned 也適用。假設你想將 short 從本機字節(jié)順序轉(zhuǎn) 換為網(wǎng)絡字節(jié)順序。用 "h" 表示 "本機 (host)"，接著是 "to"，然后用 "n" 表 示 "網(wǎng)絡 (network)"，最后用 "s" 表示 "short"： h-to-n-s, 或者

22、 htons() ("Host to Network Short")。 太簡單了.  如果不是太傻的話，你一定想到了由"n"，"h"，"s"，和 "l"形成的正確 組合，例如這里肯定沒有stolh() ("Short to Long Host") 函數(shù)，不僅在這里 沒有，所有場合都沒有。但是這里有： htons()-"Host to Network Short" htonl()-"Host to Network Long" n

23、tohs()-"Network to Host Short" ntohl()-"Network to Host Long" 現(xiàn)在，你可能想你已經(jīng)知道它們了。你也可能想：“如果我想改變 char 的順序要怎么辦呢?” 但是你也許馬上就想到，“用不著考慮的”。你也許 會想到：我的 68000 機器已經(jīng)使用了網(wǎng)絡字節(jié)順序，我沒有必要去調(diào)用 htonl() 轉(zhuǎn)換 IP 地址。你可能是對的，但是當你移植你的程序到別的機器 上的時候，你的程序?qū)⑹??？梢浦残裕∵@里是 Unix 世界！記住：在你 將數(shù)據(jù)放到網(wǎng)絡上的時候，確信它們是網(wǎng)絡字節(jié)順序的。  最后一點

24、：為什么在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct sockaddr_in 中， sin_addr 和 sin_port 需要轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡字節(jié)順序，而sin_family 需不需要呢? 答案是： sin_addr 和 sin_port 分別封裝在包的 IP 和 UDP 層。因此，它們必須要 是網(wǎng)絡字節(jié)順序。但是 sin_family 域只是被內(nèi)核 (kernel) 使用來決定在數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)中包含什么類型的地址，所以它必須是本機字節(jié)順序。同時， sin_family 沒有發(fā)送到網(wǎng)絡上，它們可以是本機字節(jié)順序。  - IP 地址和如何處理它們 現(xiàn)在我們很幸運，因為我們有很多的函數(shù)來方便地操作 IP 地址。沒有

25、 必要用手工計算它們，也沒有必要用"<<"操作來儲存成長整字型。 首先，假設你已經(jīng)有了一個sockaddr_in結(jié)構(gòu)體ina，你有一個IP地 址"0"要儲存在其中，你就要用到函數(shù)inet_addr(),將IP地址從 點數(shù)格式轉(zhuǎn)換成無符號長整型。使用方法如下： ina.sin_addr.s_addr = inet_addr("0"); 注意，inet_addr()返回的地址已經(jīng)是網(wǎng)絡字節(jié)格式，所以你無需再調(diào)用 函數(shù)htonl()。 我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)上面的代碼片斷不是十分完整的，因為它沒

26、有錯誤檢查。 顯而易見，當inet_addr()發(fā)生錯誤時返回-1。記住這些二進制數(shù)字？(無符 號數(shù))-1僅僅和IP地址55相符合！這可是廣播地址！大錯特 錯！記住要先進行錯誤檢查。 好了，現(xiàn)在你可以將IP地址轉(zhuǎn)換成長整型了。有沒有其相反的方法呢？ 它可以將一個in_addr結(jié)構(gòu)體輸出成點數(shù)格式？這樣的話，你就要用到函數(shù) inet_ntoa()("ntoa"的含義是"network to ascii")，就像這樣：  printf("%s",inet_ntoa(ina.sin_addr); 它將輸出

27、IP地址。需要注意的是inet_ntoa()將結(jié)構(gòu)體in-addr作為一 個參數(shù)，不是長整形。同樣需要注意的是它返回的是一個指向一個字符的 指針。它是一個由inet_ntoa()控制的靜態(tài)的固定的指針，所以每次調(diào)用 inet_ntoa()，它就將覆蓋上次調(diào)用時所得的IP地址。例如： char *a1, *a2; . . a1 = inet_ntoa(ina1.sin_addr); /* 這是 */ a2 = inet_ntoa(ina2.sin_addr); /* 這是0 */ printf("address 1: %sn",a

28、1); printf("address 2: %sn",a2); 輸出如下： address 1: 0 address 2: 0 假如你需要保存這個IP地址，使用strcopy()函數(shù)來指向你自己的字符 指針。 上面就是關(guān)于這個主題的介紹。稍后，你將學習將一個類 似""的字符串轉(zhuǎn)換成它所對應的IP地址(查閱域名服務,稍 后)。 - socket()函數(shù)  我想我不能再不提這個了下面我將討論一下socket()系統(tǒng)調(diào)用。 下面是詳細介紹： #include <sys/t

29、ypes.h>  #include <sys/socket.h>  int socket(int domain, int type, int protocol);  但是它們的參數(shù)是什么? 首先，domain 應該設置成 "AF_INET"，就 象上面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct sockaddr_in 中一樣。然后，參數(shù) type 告訴內(nèi)核 是 SOCK_STREAM 類型還是 SOCK_DGRAM 類型。最后，把 protocol 設置為 "0"。(注意：有很多種 domain、type，我不可能一一列出了，

30、請看 socket() 的 man幫助。當然，還有一個"更好"的方式去得到 protocol。同 時請查閱 getprotobyname() 的 man 幫助。)  socket() 只是返回你以后在系統(tǒng)調(diào)用種可能用到的 socket 描述符，或 者在錯誤的時候返回-1。全局變量 errno 中將儲存返回的錯誤值。(請參考 perror() 的 man 幫助。)  - bind()函數(shù) 一旦你有一個套接字，你可能要將套接字和機器上的一定的端口關(guān)聯(lián) 起來。(如果你想用listen()來偵聽一定端口的數(shù)據(jù)，這是必要一步-MUD 告 訴你說用命令 "

31、telnet x.y.z 6969"。)如果你只想用 connect()，那么這個步 驟沒有必要。但是無論如何，請繼續(xù)讀下去。 這里是系統(tǒng)調(diào)用 bind() 的大概： #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);  sockfd 是調(diào)用 socket 返回的文件描述符。my_addr 是指向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct sockaddr 的指針，它保存你的地址(即端口和 IP 地址) 信息

32、。 addrlen 設置為 sizeof(struct sockaddr)。  簡單得很不是嗎? 再看看例子：  #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #define MYPORT 3490  main() int sockfd; struct sockaddr_in my_addr; sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /*需要錯誤檢查 */ my_addr.sin_family =

33、AF_INET; /* host byte order */  my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* short, network byte order */  my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0");  bzero(&(my_addr.sin_zero),; /* zero the rest of the struct */  /* don't forget your error checking for bind()

34、: */  bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr);  .  .  .  這里也有要注意的幾件事情。my_addr.sin_port 是網(wǎng)絡字節(jié)順序， my_addr.sin_addr.s_addr 也是的。另外要注意到的事情是因系統(tǒng)的不同， 包含的頭文件也不盡相同，請查閱本地的 man 幫助文件。 在 bind() 主題中最后要說的話是，在處理自己的 IP 地址和/或端口的 時候，有些工作是可以自動處理的。 my_addr.sin_port =

35、 0; /* 隨機選擇一個沒有使用的端口 */  my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* 使用自己的IP地址 */  通過將0賦給 my_addr.sin_port，你告訴 bind() 自己選擇合適的端 口。同樣，將 my_addr.sin_addr.s_addr 設置為 INADDR_ANY，你告訴 它自動填上它所運行的機器的 IP 地址。 如果你一向小心謹慎，那么你可能注意到我沒有將 INADDR_ANY 轉(zhuǎn) 換為網(wǎng)絡字節(jié)順序！這是因為我知道內(nèi)部的東西：INADDR_ANY 實際上就 是 0！即使你改變字節(jié)的順序，0依然是0。

36、但是完美主義者說應該處處一 致，INADDR_ANY或許是12呢？你的代碼就不能工作了，那么就看下面 的代碼： my_addr.sin_port = htons(0); /* 隨機選擇一個沒有使用的端口 */  my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/* 使用自己的IP地址 */  你或許不相信，上面的代碼將可以隨便移植。我只是想指出，既然你 所遇到的程序不會都運行使用htonl的INADDR_ANY。 bind() 在錯誤的時候依然是返回-1，并且設置全局錯誤變量errno。  在你調(diào)用 bind() 的時候，你

37、要小心的另一件事情是：不要采用小于 1024的端口號。所有小于1024的端口號都被系統(tǒng)保留！你可以選擇從1024 到65535的端口(如果它們沒有被別的程序使用的話)。 你要注意的另外一件小事是：有時候你根本不需要調(diào)用它。如果你使 用 connect() 來和遠程機器進行通訊，你不需要關(guān)心你的本地端口號(就象 你在使用 telnet 的時候)，你只要簡單的調(diào)用 connect() 就可以了，它會檢 查套接字是否綁定端口，如果沒有，它會自己綁定一個沒有使用的本地端口。 - connect()程序 現(xiàn)在我們假設你是個 telnet 程序。你的用戶命令你得到套接字的文件 描述符。你聽從命令調(diào)用了so

38、cket()。下一步，你的用戶告訴你通過端口 23(標準 telnet 端口)連接到"0"。你該怎么做呢? 幸運的是，你正在閱讀 connect()-如何連接到遠程主機這一章。你可 不想讓你的用戶失望。  connect() 系統(tǒng)調(diào)用是這樣的：  #include <sys/types.h>  #include <sys/socket.h> int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);  sockfd 是

39、系統(tǒng)調(diào)用 socket() 返回的套接字文件描述符。serv_addr 是 保存著目的地端口和 IP 地址的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct sockaddr。addrlen 設置 為 sizeof(struct sockaddr)。  想知道得更多嗎？讓我們來看個例子：  #include <string.h>  #include <sys/types.h>  #include <sys/socket.h>  #define DEST_IP "0"  #define

40、 DEST_PORT 23  main()    int sockfd;  struct sockaddr_in dest_addr; /* 目的地址*/  sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /* 錯誤檢查 */  dest_addr.sin_family = AF_INET; /* host byte order */  dest_addr.sin_port = htons(DEST_PORT); /* short, network byte order */ 

41、dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(DEST_IP);  bzero(&(dest_addr.sin_zero),; /* zero the rest of the struct */  /* don't forget to error check the connect()! */  connect(sockfd, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(struct sockaddr);  .  .  .  再一次，你應該

42、檢查 connect() 的返回值-它在錯誤的時候返回-1，并 設置全局錯誤變量 errno。  同時，你可能看到，我沒有調(diào)用 bind()。因為我不在乎本地的端口號。 我只關(guān)心我要去那。內(nèi)核將為我選擇一個合適的端口號，而我們所連接的 地方也自動地獲得這些信息。一切都不用擔心。  - listen()函數(shù) 是換換內(nèi)容得時候了。假如你不希望與遠程的一個地址相連，或者說， 僅僅是將它踢開，那你就需要等待接入請求并且用各種方法處理它們。處 理過程分兩步：首先，你聽-listen()，然后，你接受-accept() (請看下面的 內(nèi)容)。 除了要一點解釋外，系統(tǒng)調(diào)用 listen

43、也相當簡單。 int listen(int sockfd, int backlog);  sockfd 是調(diào)用 socket() 返回的套接字文件描述符。backlog 是在進入 隊列中允許的連接數(shù)目。什么意思呢? 進入的連接是在隊列中一直等待直 到你接受 (accept() 請看下面的文章)連接。它們的數(shù)目限制于隊列的允許。 大多數(shù)系統(tǒng)的允許數(shù)目是20，你也可以設置為5到10。 和別的函數(shù)一樣，在發(fā)生錯誤的時候返回-1，并設置全局錯誤變量 errno。 你可能想象到了，在你調(diào)用 listen() 前你或者要調(diào)用 bind() 或者讓內(nèi) 核隨便選擇一個端口。如果你想偵聽進入的連接，那

44、么系統(tǒng)調(diào)用的順序可 能是這樣的：  socket();  bind();  listen();  /* accept() 應該在這 */  因為它相當?shù)拿髁?，我將在這里不給出例子了。(在 accept() 那一章的 代碼將更加完全。)真正麻煩的部分在 accept()。  - accept()函數(shù) 準備好了，系統(tǒng)調(diào)用 accept() 會有點古怪的地方的！你可以想象發(fā)生 這樣的事情：有人從很遠的地方通過一個你在偵聽 (listen() 的端口連接 (connect() 到你的機器。它的連接將加入到等待接受 (accept() 的隊列

45、中。你調(diào)用 accept() 告訴它你有空閑的連接。它將返回一個新的套接字文 件描述符！這樣你就有兩個套接字了，原來的一個還在偵聽你的那個端口， 新的在準備發(fā)送 (send() 和接收 ( recv() 數(shù)據(jù)。這就是這個過程！ 函數(shù)是這樣定義的：  #include <sys/socket.h> int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen);  sockfd 相當簡單，是和 listen() 中一樣的套接字描述符。addr 是個指 向局部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) sockaddr_in 的指針。這是要求接入的信息所要去的地

46、方（你可以測定那個地址在那個端口呼叫你）。在它的地址傳遞給 accept 之 前，addrlen 是個局部的整形變量，設置為 sizeof(struct sockaddr_in)。 accept 將不會將多余的字節(jié)給 addr。如果你放入的少些，那么它會通過改 變 addrlen 的值反映出來。  同樣，在錯誤時返回-1，并設置全局錯誤變量 errno。  現(xiàn)在是你應該熟悉的代碼片段。  #include <string.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #def

47、ine MYPORT 3490 /*用戶接入端口*/  #define BACKLOG 10 /* 多少等待連接控制*/  main()    int sockfd, new_fd; /* listen on sock_fd, new connection on new_fd */  struct sockaddr_in my_addr; /* 地址信息 */  struct sockaddr_in their_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* auto-fill with my IP */  bze

48、ro(&(my_addr.sin_zero),; /* zero the rest of the struct */  /* don't forget your error checking for these calls: */  bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr);  listen(sockfd, BACKLOG);  sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);  new_fd = acc

49、ept(sockfd, &their_addr, &sin_size);  .  .  .  注意，在系統(tǒng)調(diào)用 send() 和 recv() 中你應該使用新的套接字描述符 new_fd。如果你只想讓一個連接進來，那么你可以使用 close() 去關(guān)閉原 來的文件描述符 sockfd 來避免同一個端口更多的連接。  - send() and recv()函數(shù) 這兩個函數(shù)用于流式套接字或者數(shù)據(jù)報套接字的通訊。如果你喜歡使 用無連接的數(shù)據(jù)報套接字，你應該看一看下面關(guān)于sendto() 和 recvfrom() 的章節(jié)。 send()

50、 是這樣的： int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);  sockfd 是你想發(fā)送數(shù)據(jù)的套接字描述符(或者是調(diào)用 socket() 或者是 accept() 返回的。)msg 是指向你想發(fā)送的數(shù)據(jù)的指針。len 是數(shù)據(jù)的長度。 把 flags 設置為 0 就可以了。(詳細的資料請看 send() 的 man page)。  這里是一些可能的例子： char *msg = "Beej was here!"  int len, bytes_sent; .  .&#

51、160; len = strlen(msg); bytes_sent = send(sockfd, msg, len, 0); .  .  .  send() 返回實際發(fā)送的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)-它可能小于你要求發(fā)送的數(shù) 目！ 注意，有時候你告訴它要發(fā)送一堆數(shù)據(jù)可是它不能處理成功。它只是 發(fā)送它可能發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后希望你能夠發(fā)送其它的數(shù)據(jù)。記住，如果 send() 返回的數(shù)據(jù)和 len 不匹配，你就應該發(fā)送其它的數(shù)據(jù)。但是這里也 有個好消息：如果你要發(fā)送的包很小(小于大約 1K)，它可能處理讓數(shù)據(jù)一 次發(fā)送完。最后要說得就是，它在錯誤的時候返回-1，并設置 errno。

52、recv() 函數(shù)很相似： int recv(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags); sockfd 是要讀的套接字描述符。buf 是要讀的信息的緩沖。len 是緩 沖的最大長度。flags 可以設置為0。(請參考recv() 的 man page。) recv() 返回實際讀入緩沖的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)?；蛘咴阱e誤的時候返回-1， 同時設置 errno。 很簡單，不是嗎? 你現(xiàn)在可以在流式套接字上發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)了。 你現(xiàn)在是 Unix 網(wǎng)絡程序員了！ - sendto() 和 recvfrom()函數(shù) “這很不錯啊”，你說，“但是你

53、還沒有講無連接數(shù)據(jù)報套接字呢？” 沒問題，現(xiàn)在我們開始這個內(nèi)容。 既然數(shù)據(jù)報套接字不是連接到遠程主機的，那么在我們發(fā)送一個包之 前需要什么信息呢? 不錯，是目標地址！看看下面的： int sendto(int sockfd, const void *msg, int len, unsigned int flags,  const struct sockaddr *to, int tolen);  你已經(jīng)看到了，除了另外的兩個信息外，其余的和函數(shù) send() 是一樣 的。 to 是個指向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct sockaddr 的指針，它包含了目的地的 IP 地址和端口信息

54、。tolen 可以簡單地設置為 sizeof(struct sockaddr)。 和函數(shù) send() 類似，sendto() 返回實際發(fā)送的字節(jié)數(shù)(它也可能小于 你想要發(fā)送的字節(jié)數(shù)！)，或者在錯誤的時候返回 -1。 相似的還有函數(shù) recv() 和 recvfrom()。recvfrom() 的定義是這樣的： int recvfrom(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *from, int *fromlen); 又一次，除了兩個增加的參數(shù)外，這個函數(shù)和 recv() 也是一樣的。from 是

55、一個指向局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct sockaddr 的指針，它的內(nèi)容是源機器的 IP 地址和端口信息。fromlen 是個 int 型的局部指針，它的初始值為 sizeof(struct sockaddr)。函數(shù)調(diào)用返回后，fromlen 保存著實際儲存在 from 中的地址的長度。 recvfrom() 返回收到的字節(jié)長度，或者在發(fā)生錯誤后返回 -1。 記住，如果你用 connect() 連接一個數(shù)據(jù)報套接字，你可以簡單的調(diào) 用 send() 和 recv() 來滿足你的要求。這個時候依然是數(shù)據(jù)報套接字，依 然使用 UDP，系統(tǒng)套接字接口會為你自動加上了目標和源的信息。 - close()

56、和shutdown()函數(shù) 你已經(jīng)整天都在發(fā)送 (send() 和接收 (recv() 數(shù)據(jù)了，現(xiàn)在你準備關(guān) 閉你的套接字描述符了。這很簡單，你可以使用一般的 Unix 文件描述符 的 close() 函數(shù)： close(sockfd); 它將防止套接字上更多的數(shù)據(jù)的讀寫。任何在另一端讀寫套接字的企 圖都將返回錯誤信息。 如果你想在如何關(guān)閉套接字上有多一點的控制，你可以使用函數(shù) shutdown()。它允許你將一定方向上的通訊或者雙向的通訊(就象close()一 樣)關(guān)閉，你可以使用： int shutdown(int sockfd, int how);  sockfd 是你想要關(guān)閉

57、的套接字文件描述復。how 的值是下面的其中之 一： 0 - 不允許接受 1 - 不允許發(fā)送 2 - 不允許發(fā)送和接受(和 close() 一樣) shutdown() 成功時返回 0，失敗時返回 -1(同時設置 errno。) 如果在無連接的數(shù)據(jù)報套接字中使用shutdown()，那么只不過是讓 send() 和 recv() 不能使用(記住你在數(shù)據(jù)報套接字中使用了 connect 后 是可以使用它們的)。 - getpeername()函數(shù) 這個函數(shù)太簡單了。 它太簡單了，以至我都不想單列一章。但是我還是這樣做了。 函數(shù) getpeername() 告訴你在連接的流式套接字上誰在另外一邊。函 數(shù)是這樣的： #include <sys/socket.h> int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *a