网络编程：套接字socket函数与绑定信息bind函数

套接字

• 套接字是网络编程中的一种通信机制，是支持TCP/IP的网络通信的基本操作单元，可以看做是不同主机之间的进程进行双向通信的端点，简单的说就是通信的两方的一种约定，用套接字中的相关函数来完成通信过程。

进程间通信的方式：
1、管道（包括无名管道和命名管道）；
2、消息队列；
3、信号量；
4、共享存储。
5、……（ Socket和Streams支持不同主机上的两个进程IPC）。

绑定信息（绑定IP和端口）

• 所谓绑定(bind)是指别人连接我只能通过我所绑定的端口，相当于，我买了一个手机，别人要想联系我，必须要知道我的手机号码，这时候，我需要怎么办呢？我需要给手机插上电话卡，固定一个电话号码，这样别人就能通过这个电话号码联系我。手机插上电话卡，固定一个电话号码，类似于绑定(bind)的过程，绑定(bind)为了固定一个端口号，别的网络程序就可以通过IP找到这个端口号，找到这个端口号就能找到这个端口号所对应的网络应用程序。

socket函数

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

• domain :地址域 指定网络层到底使用什么协议
  AF_INET : ipv4版本的ip协议
  AF_INET6 : ipv6版本的ip协议

• type :套接字类型
  SOCK_DGRAM :用户数据报套接字
  SOCK_STREAM :流式套接字

• protocol:协议
  SOCK_DGRAM :
  1.指定为0，表示采用默认协议，SOCK_DGRAM默认协议就是UDP协议
  2.IPPROTO_UDP ( 17)scoK_STREAM:
  1.指定为0，表示采用默认协议，
  SOCK_STREAM：
  1.指定为0，表示采用默认协议，默认协议是TCP协议
  2.IPPROTO_TCP (6)

• 返回值: 返回一个套接字操作句柄，本质上是一个文件描述符，返回值大于等于o 则为创建成功，返回值小于0，则为创建失败

bind函数

int bind(int sockfd,const struct sockaddr *addr , socklen_t addr1en);

• sockfd :套接字描述符(socket函数的返回值)
• addr :告诉操作系统内核，当前进程要绑定的地址信息是啥
• addrlen :绑定的地址信息长度是多少

struct sockaddr结构体的组成：

struct sockaddr{
sa_family_t sa_family;//地址域，(AF_INET，AF_INT6)2字节char
sa_data[14];//14字节
}

• sockaddr在头文件#include 中定义，sockaddr的缺陷是：sa_data把目标地址和端口信息混在一起了
• 注意:
  1.struct sockaddr这个结构体是一个通用的地址信息结构，并不是某一个具体的地址信息结构

struct sockaddr_in结构体的组成：

• sockaddr_in在头文件#include或#include中定义，该结构体解决了sockaddr的缺陷，把port和addr 分开储存在两个变量中

总结：

在网络编程中我们会对sockaddr_in结构体进行操作，使用sockaddr_in来建立所需的信息，最后使用类型转化就可以了。一般先把sockaddr_in变量赋值后，强制类型转换后传入用sockaddr做参数的函数：sockaddr_in用于socket定义和赋值；sockaddr用于函数参数。

编写socket函数与bind函数

#inclue
#include
//网络编程
#include
#include//互联网地址簇
#include //信息转化

int main() {
	//1.创建套接字
	int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);
	if(sockfd<0) {
		perror("socket false");
		return -1;
	}
	//2.绑定地址
	struct sockaddr_in addr;
	addr.sin_family=AF_INET;
	//将ip地址转化为无符号32位
	//将unit32转化为主机字节序转化为网络字节序
	//htonl只能完成第二件事情
	//将字符串转化为网络字节序
	addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.21.128");
	//端口转换为网络字节序
	addr.sin_port=htons(19999);
	//绑定地址信息
	int ret=bind(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr));
	if(ret<0) {
		perror("bind false");
		return -1;
	}
	while(1) {
		sleep(1);
	}
	return 0;
}

运行结果：sockfd的文件描述符为3，且为一个软连接，闪烁表示源文件不存在，我们之前在管道中也遇见过，因为是直接进入内核内部的缓冲区进操作的，缓冲区并没有文件：

netstat -anp| grep 【端口号】查看绑定端口的相应信息：

• udp：当前19999端口是udp所占用
• 192.168.21.128:19999：当前服务端监听的ip和端口
• 0.0.0.0:* ：表示能接收任意ip和任意地址
• 3760：进程号
• ./test_socket：进程信息
• 当前19999端口已经被3760进程所占用

注意：
1.一个进程可以绑定多个端口，但一个端口只能绑定一个进程
2.如果客户端想绑定端口号，一定要调用发送信息函数之前绑定( bind )端口，因为在发送信息函数( sendto, 或 write )，系统会自动给当前网络程序分配一个随机端口号，这相当于随机绑定了一个端口号，这里只会分配一次，以后通信就以这个随机端口通信，我们再绑定端口号的话，就会绑定失败。如果我们放在发送信息函数( sendto, 或 write )之前绑定，那样程序将以我们绑定的端口号发送信息，不会再随机分配一个端口号。