[Linux]网络基础 part2 ：套接字编程

字节序

字节序：cpu对内存中数据进行存取的顺序

主机字节序的分类：小端、大端

小端：低地址存低位
大端：低地址存高位

编写代码判断主机字节序：

#include
using namespace std;
void check_sys1()
{
     
	int a = 1;
	char* b = (char*)&a;
	if (*b == 1)
		cout << "小端" << endl;
	if (*b == 0)
		cout << "大端" << endl;
}
void check_sys2()
{
     
	//联合类型的所有数据共用一块内存，内存大小根据最大的数据类型决定
	union UN {
     
		int a;
		char b;
	}u;
	u.a = 1;
	if(u.b==1)
		cout << "小端" << endl;
	if(u.b==0)
		cout << "大端" << endl;
}
int main()
{
     
	check_sys1();
	check_sys2();
	return 0;
}

主机字节序对网络通信的影响：如果通信两端主机字节序不同，可能会造成数据二义性。

解决方案：订立网络通信字节序标准，规定网络中的数据都按照网络字节序进行存取。网络字节序-----其实是大端字节序。

发送方将数据转换成网络字节序后进行发送，接收方根据自己的的主机字节序将接收到的数据进行转换。

字节序只针对存储单元大于一个字节的数据类型。
注意：字符串实际上是单字节存储，所以不需要转换。

套接字编程

socket 套接字编程：网络通信程序的编写

分类：UDP协议通信程序的/TCP协议通信程序

区别：
UDP协议：用户数据报协议
特点：无连接，不可靠，面向数据报
应用场景：实时性要求大于安全性要求----例如视频传输

TCP协议：传输控制协议
特点：面向连接，可靠，面向字节流
应用场景：安全性要求大于实时性要求----例如文件传输

客户端与服务端

在网络通信程序中，通信两端被分为客户端和服务端，
客户端：提供给客户的通信段，通常是通信程序中主动发起请求的一端。
客户端必须提前知道服务端的地址信息（ip地址+port端口）才能发送请求，通常是被提前写在应用程序中，并且通常是固定不变的。

服务端：通常是指被动接受请求，提供服务的通信端。

★ netstat命令 ★

netstat命令：查看当前网络状态信息
-a：查看所有
-t ：查看TCP信息
-u：查看UDP信息
-n：不宜服务名称显示
-p：查看当前网络状态对应的进程

UDP通信程序

通信流程：

接口：

1、创建套接字：int socket(int domain,int type,int protocol);

domain：地址域类型----指定使用的是什么样的地址结构：AF_INET----IPV4通信，使用IPV4地址结构
type：套接字类型；SOCK_STREAM：流式套接字 / SOCK_DGRAM：数据报套接字

注意：TCP协议必须使用SOCK_STREAM，UDP必须使用SOCK_DGRAM

protocol：本次通信所使用的协议；IPPROTO_IP=6 / IPPROTO_UDP=17（可以使用宏，也可以使用数字）
返回值：成功，返回一个文件描述符----操作句柄；失败，返回-1。

2、为套接字绑定地址信息：int bind(int sockfd,struct sockaddr* addr,socklen_t addrlen);

sockfd：socket() 创建套接字返回的操作句柄
addr：当前绑定的地址信息
socklen_t addrlen：地址信息长度
返回值：成功返回0；失败返回-1。

3、接收数据：ssize_t recvfrom(int sockfd,void* buf,int len,int flag,struct addr* srcaddr,socklen_t * addrlen);

ssize_t：有符号int；
size_t：无符号int

sockfd：创建套接字返回的操作句柄
buf：用于存放接收到的数据的空间地址
len：需要接受的数据长度
flag：选项标志，通常默认为0，表示阻塞接收
srcaddr：本条数据的源端地址信息
addrlen：输入输出参数，指定要接收多长的地址长度，但实际可能并没有那么长，所以还会返回实际接收到的地址长度
返回值：成功，返回实际接收到的数据长度；失败或出错返回-1。

4、发送数据：ssize_t sendto(int sockfd,void *data,int len,int flag,struct sockaddr* peeraddr,socklen_t addrlen);

sockfd：操作句柄
data：要发送的数据的首地址
len：要发送的数据长度
flag：默认为0，阻塞发送
peeraddr：对端地址信息
addrlen：地址结构长度
返回值：成功，返回实际发送的数据长度；失败，返回-1。

5、关闭套接字：int close(int fd);

fd：操作句柄

流程外的重要接口：

字节序转换接口：

unint32_t htonl(uint32_t hostlong);----32位数据主机字节序到网络字节序的转换
unint16_t htons(uint32_t hostshort);----16位数据主机字节序到网络字节序的转换
unint32_t ntohl(uint32_t netlong);----32位数据网络字节序到主机字节序的转换
unint16_t ntohs(uint32_t netshort);----16位数据网络字节序到主机字节序的转换
注意：port端口转换使用htons/ntohs，ip转换使用htonl/ntohl，不能混用。

将字符串点分十进制IP地址转换为整型网络字节序IP地址：

“192.168.2.2”————》0xc0a80202
in_addr_t inet_addr(const char* cp);

将网络字节序IP地址转换为字符串点分十进制IP地址：

0xc0a80202————》“192.168.2.2”
char* inet_ntoa(struct in_addr in);

以上接口仅限于IPV4地址使用

不限于IPV4的地址转换：

int inet_pton(int af,const char* src,void* dst);
const char* inet_ntop(int af,void* src,char* dst,socklen_t size);
（1）这两个函数的af参数既可以是AF_INET（ipv4）也可以是AF_INET6（ipv6）。如果，以不被支持的地址族作为af参数，这两个函数都返回一个错误，并将errno置为EAFNOSUPPORT.
（2）第一个函数尝试转换由src指针所指向的字符串，并通过dst指针存放二进制结果，若成功则返回值为1，否则如果所指定的af而言输入字符串不是有效的表达式格式，那么返回值为0.
（3）inet_ntop进行相反的转换，从数值格式（src）转换到表达式（dst)。inet_ntop函数的src参数不可以是一个空指针。调用者必须为目标存储单元分配内存并指定其大小，调用成功时，这个指针就是该函数的返回值。size参数是目标存储单元的大小，以免该函数溢出其调用者的缓冲区。如果size太小，不足以容纳表达式结果，那么返回一个空指针，并置为errno为ENOSPC。

TCP通信程序

通信流程：