linux下socket编程
Socket
soket接口是TCP/IP网络的API。网络的socket数据传输是一种特别的I/O，socket也是一种文档描述符。利用socket（）函数打开，返回一个整型的socket描述符，然后建立连接，数据传输等等。常用的socket类型有：流式socket(SOCK_STREAM)、数据报socket(SOCK_DGRAM). 其中流式socket是采用面向连接的TCP服务，而数据报socket则是无连接的UDP服务
Socket建立
调用： int socket(int domain, int type, int prococol)来创建socket
domain：指明所使用的协议族，常用PF_INET, 表示互联网协议族(TCP/IP)
说明：
在绑定本地地址或连接远程地址时需要初始化sockaddr_in结构，其中指定address family时一般设置为AF_INET，即使用IP。
相关头文件中的定义：AF = Address Family
PF = Protocol Family
AF_INET = PF_INET
因此，一般规范的用法是在socket中用PF_INET指定协议族，在设置address中时，使用AF_NET，当然两者是一样的。
type：指定socket的类型，分为：SOCK_STREAM(TCP)、SOCK_DGRAM(UDP),SOCK_RAW(原始socket，允许socket调用底层协议）
protocol：通常赋值为0
socket描述符是一个指向内部数据结构的指针，执行描述符表的入口
两个网络程式之间的一个网络连接包括：通信协议、本地协议地址、本地主机端口、远端主机地址、远端协议端口
socket配置
面向连接的socket客户端通过调用connet函数在socket数据接口中保存本地和远端信息，无连接socket的客户端和服务端联通面向连接socket的服务端通过调用bind函数来配置本地信息
1. int bind(int sockefd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
struct sockaddr
{
unsigned short sa_family; // 地址族, AF_INET...
char sa_data[14]; // 14字节的协议地址
}
说明，其中sa_family一般为AF_INET，代表tcp/ip协议族，sa_data则包含该socket的IP地址和端口号
struct sockaddr_in
{
short int sin_family; // 地址族
unsigned short int sin_port; // 端口号
struct in_addr sin_addr; // ip地址
unsigned char sin_zero[8]; // 填充0以保证和struct sockaddr同样大小
}
第二个结构体更常用，用bzero()或memset()函数将其该结构体置为零
指向sockaddr_in的指针和指向sockaddr的指针能够相互转换
my_addr.sin_port = 0; // 表示随机获取一个没有被占用的端口号
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 自动填入本机IP地址
my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 客户端的填充IP方式
bind函数需要将sin_port和sin_addr转换成为网络字节有限顺序，而sin_addr则无需转换
internet上数据以高位优先 顺序传输，故需要实现进行转换
htonl(); 把32位值从主机字节序转换为网络字节序 htons(); 把16位值从主机字节序转换为网络字节序 ntohl(); 把32位值从网络字节序转换为主机字节序 ntohs(); 把16位值从网络字节序转换为主机字节序
bind函数在成功调用后，返回0，出错返回-1并将errno设置为响应的错误号
建立连接
面向连接的客户程式使用connet函数来配置socket并和远端服务器建立一个TCP连接
int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen)
sockfd是socket函数返回的socket描述符
serv_addr: 包含远端主机ip地址和端口号的指针
addrlen: 为远端地址结构的长度, sizeof(sockaddr)
connect函数只用于面向连接的客户端程式，无连接和面向连接的服务器不需要，成功则返回0，失败返回-1
listen函数使socket处于被动的监听模式，并为该socket模式建立一个输入数据队列，将到达的服务请求保存在队列中
int listen(int sockfd,int backlog)
sockfd：为socket描述符
backlog: 自定在请求队列中允许的最大请求数
accept函数让服务器接受客户的连接请求，在建立好输入队列后，服务器调用accept函数，然后睡眠并等待客户端的连接唤醒
int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen)
sockfd：是被监听的socked秒速富
addr：通常是个指向sockaddr_in变量的指针，该变量用来存放提出连接请求服务的主机信息；
addrlen:通常是一个指向值为sizeof(struct sockaddr_in)的整型指针变量
当accept函数监控的 socket收到连接请求时，socket执行体将建立一个新的socket，执行体将这个新socket和请求连接进程的地址联系起来，收到服务请求的初始socket仍能够继续在以前的 socket上监听，同时能够在新的socket描述符上进行数据传输操作
数据传输
send和recv用于面向连接的socket上进行数据传输
int send（int sockfd, const void *msg, int len, int flags）
sockfd: 是想用来传输数据的socket描述符
msg: 指向要发送数据的指针
len：以直接为单位的数据长度
flags：一般设置为0
返回实际上发送出的字节数，可能会少于希望发送的数据；在程序中应该将send发送的数据和len进行比较，若不匹配时，应该进行处理
char *msg = "hello world";
int len = strlen(msg), bytes_sent;
bytes_sent = send(sockfd, msg, len, 0);
if(bytes_sent != len)
{
....
}
int recv(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags);
sockfd：接受数据的socket描述符
buf：为存放接受数据的缓冲区
len：缓冲区的长度
flags：一般也被设置为0
返回实际接受的数据字节数
面向无连接的数据socket以sendto()和recvfrom()来进行数据传输
int sendto(int sockfd, const void *msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr *to, int tolen)
to表示目地机的IP地址和端口号信息，而tolen常为sizeof(to)
int recvfrom(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *from , int *fromlen);
from是sockaddr结构的变量，保存源机的IP地址和端口号，fromlen指向sizeof (struct sockaddr)的变量
结束传输
close(sockfd);
实例代码：
server.c
/*
* server.c
*
* Created on: 2014-8-29
* Author: wzb
*/
#include "server.h"
#define temp_pathname "temp.d"
void server_process(int sockfd)
{
char buffer[1024];
int data_len = 0;
FILE *f;
if((f = fopen(temp_pathname, "w")) == NULL)
{
fprintf(stderr, "crete temp file %s error\n", temp_pathname);
exit(1);
}
while((data_len = recv(sockfd, buffer, 1024, 0)) >0)
{
if(data_len < 1024)
buffer[data_len] = '\0';
fprintf(f, "%s", buffer);
}
fclose(f);
}
int main()
{
int sockfd;
int clientfd;
uint16_t port = 10033;
struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
server_addr.sin_port = htons(port);
if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
fprintf(stderr, "open data stream socket failed!\n");
exit(1);
}
if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0)
{
fprintf(stderr, "bind data socket failed!\n");
exit(1);
}
if(listen(sockfd, SOMAXCONN) < 0)
{
fprintf(stderr, "listen data stream failed\n");
exit(1);
}
while(1)
{
socklen_t len = sizeof(client_addr);
clientfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &len);
if(clientfd < 0)
{
fprintf(stderr, "accept error\n");
continue;
}
int pid = fork();
if(pid == 0)
{
server_process(clientfd);
exit(0);
}
close(clientfd);
}
return 0；
}
client.c
/*
* client.c
*
* Created on: 2014-8-29
* Author: wzb
*/
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <limits.h>
#define filename "file.d"
int main()
{
int sockfd;
struct sockaddr_in server_addr;
uint16_t port = 10033;
if((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
fprintf(stderr, "socket eerror\n");
exit(1);
}
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(port);
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");;
if(connect(sockfd, (struct sockaddr*)(&server_addr), sizeof(struct sockaddr))<0)
{
fprintf(stderr, "connect eerror\n");
return -1;
}
FILE *f = NULL;
if((f = fopen(filename, "r")) == NULL)
{
fprintf(stderr, "%s file error\n", filename);
close(sockfd);
exit(1);
}
char buf[LINE_MAX];
while(fgets(buf, LINE_MAX, f))
{
send(sockfd, buf, strlen(buf), 0);
}
fclose(f);
printf("-----------send over------------\n");
close(sockfd);
return 0;
}