#include
// sys(系统),socket(套接字),这个还是挺好理解的
#include
#include
#include
#include
int main(){
// 创建一个套接字描述符,这个描述符本质上就是一个Linux的文件描述符
int socketfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
struct sockaddr_in serv_addr;
bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
// s_addr就是用来存储32位IPV4地址的
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
// 开启服务器的8888端口,问题是这个hton是什么
// hton是一个将主机字节序(host byte order)的端口号转换为网络字节序(network byte order)
serv_addr.sin_port = htons(8888);
/*
bind首先绑定套接字的文件描述符
后者将传入的serv_addr强制转换为一个sockaddr类型的指针
也就是将sockaddr_in强制转换为sockaddr
这是因为后者是通用套接字结构体,而前者是专属于IPv4的
由此可知:网络套接字实际上是基于通用套接字的
*/
bind(socketfd, (sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
// 后者是一个常量,表示监听队列的最大长度
listen(socketfd, SOMAXCONN);
struct sockaddr_in clnt_addr;
/*
初始化一个socklen_t类型的变量,其值为clnt_addr的大小
这个类型是一个无符号整型,用于表示套接字地址结构体的长度
*/
socklen_t clnt_addr_len = sizeof(clnt_addr);
bzero(&clnt_addr, clnt_addr_len);
int clnt_sockfd = accept(socketfd, (sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_len);
/*
inet_ntoa是将将一个 32 位的 IPv4 地址从网络字节序转换为点分十进制的IP地址字符串
ntohs用于将网络字节序转换为主机字节序
在这里就是将看不懂的内容转换为我们能看得懂的东西
*/
printf("new client fd %d IP: %s Port: %d\n", clnt_sockfd, inet_ntoa(clnt_addr.sin_addr), ntohs(clnt_addr.sin_port));
return 0;
}
基本所有的知识点我都写在其中了,有些基础性的东西需要大家自己去学习”计算机网络“的相关知识,至于为什么在使用accept等函数的时候,需要将sockaddr_in转换成sockaddr,这点需要看书:游双的《Linux高性能服务器编程》,在其中的第五章第一节:socket地址API中有详细讨论。
接下来我们看看其中使用到的头文件:sys/inet.h和arpa/inet.h。
这个头文件是网络编程的核心头文件之一,它包含了一些用于网络贬称搞到常量、数据结构和函数原型。这里指出一些常用的:
与网络通信的一系列API都在其中:
这些函数并不是sys/socket.h中的全部,这里只写了比较基础的、常用的,还有很多的内容在netinet/in.h头文件中。
在上面,我们提到了头文件netinet/in.h,这个头文件包含在arpa/inet.h中,因此我们使用了这个头文件就可以不用再次包含。它也包含了许多网络通信相关的常量、结构体、函数。
server.cpp:
#include
#include
#include
#include
#include
#include "util.h"
int main() {
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
errif(sockfd == -1, "socket create error");
struct sockaddr_in serv_addr;
bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
serv_addr.sin_port = htons(8888);
errif(bind(sockfd, (sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1, "socket bind error");
errif(listen(sockfd, SOMAXCONN) == -1, "socket listen error");
struct sockaddr_in clnt_addr;
socklen_t clnt_addr_len = sizeof(clnt_addr);
bzero(&clnt_addr, sizeof(clnt_addr));
int clnt_sockfd = accept(sockfd, (sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_len);
errif(clnt_sockfd == -1, "socket accept error");
printf("new client fd %d! IP: %s Port: %d\n", clnt_sockfd, inet_ntoa(clnt_addr.sin_addr), ntohs(clnt_addr.sin_port));
while (true) {
char buf[1024];
bzero(&buf, sizeof(buf));
ssize_t read_bytes = read(clnt_sockfd, buf, sizeof(buf));
if(read_bytes > 0){
printf("message from client fd %d: %s\n", clnt_sockfd, buf);
write(clnt_sockfd, buf, sizeof(buf));
} else if(read_bytes == 0){
printf("client fd %d disconnected\n", clnt_sockfd);
close(clnt_sockfd);
break;
} else if(read_bytes == -1){
close(clnt_sockfd);
errif(true, "socket read error");
}
}
close(sockfd);
return 0;
}
client.cpp:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "util.h"
int main(){
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
errif(sockfd == -1, "socket create error");
struct sockaddr_in serv_addr;
bzero(&serv_addr, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
serv_addr.sin_port = htons(8888);
errif(connect(sockfd, (sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1,
"socket connect error");
while(true){
char buf[1024];
bzero(&buf, sizeof(buf));
scanf("%s", buf);
ssize_t write_bytes = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
if(write_bytes == -1){
printf("socket already disconnected, can't write any more!\n");
break;
}
bzero(&buf, sizeof(buf));
ssize_t read_bytes = read(sockfd, buf, sizeof(buf));
if(read_bytes > 0){
printf("message from server: %s\n", buf);
}
else if(read_bytes == -1){
close(sockfd);
errif(true, "socket read error");
}
else if(read_bytes == 0){
printf("server socket disconnected!\n");
break;
}
}
close(sockfd);
return 0;
}
Makefile:
# shell和Makefile有点像
build:
make client;
make server
client: client.cpp util.cpp
g++ -o client client.cpp util.cpp
server: server.cpp util.cpp
g++ -o server server.cpp util.cpp
clean:
rm -f server client
util.h:
#ifndef UTIL_H
#define UTIL_H
void errif(bool, const char*);
#endif
util.cpp:
#include "util.h"
// #include
#include
#include
void errif(bool condition, const char* errmsg){
if(condition){
perror(errmsg);
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
unistd.h 是C语言标准库中的一个头文件,它提供了对POSIX(可移植操作系统接口)的访问。其中包含了许多函数和符号常量,用于进程控制、文件操作、目录操作等方面的功能。
由于在Linux中:”万事万物皆文件“,因此,我们操作进程间通信实际上就是对文件进行操作。
在上面的代码中:我们使用了该头文件中的write和read来进行网络接口的数据读写操作;使用了close来关闭网络连接文件、释放相关系统资源。
阅读server.cpp(服务端)源码,我们能够发现:我们一开始创建的socket只用于监听,而在与客户端连接的时候我们并没有使用这个socket:
// bind绑定sockfd,并使其处于监听状态
errif(bind(sockfd, (sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1, "socket bind error");
errif(listen(sockfd, SOMAXCONN) == -1, "socket listen error")
// 使用accept接收客户端发来的连接请求
int clnt_sockfd = accept(sockfd, (sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_len);
可能我们需要看看accept的声明:
extern int accept (int __fd, __SOCKADDR_ARG __addr,
socklen_t *__restrict __addr_len);
可以发现它的返回值是个int类型,而Linux中,文件描述符也正好是个int类型,在查询资料后证实,accept其实是新开了个文件描述符,用于维持和客户端的通信。我们需要通过这个文件描述符进行网络通信。
套接字可以分为两种类型:监听套接字和连接套接字,我们bind的就是监听套接字,accept所创建的文件描述符就是连接套接字,连接套接字才是真正用来网络通信的的。