hostent sockaddr_in


1 hostent的结构体如下所示
    struct hostent {
         char *h_name; //h_name 为地址名称
        char **h_aliases; //  一般是个空字节-它是地址的预备名称的指针,也可以这样说 它是一个以空指针结尾的可选主机名队列。
        int h_addrtype; //地址类型; 通常是AF_INET(代表是ipv4)
        int h_length;  //地址的比特长度
       char **h_addr_list; //主机网络地址指针  ,零字节-主机网络地址指针( 空指针结尾的主机地址的列表,返回的地址是以网络顺序排列的)。

}; 

#define h_addr h_addr_list[0]  //h_addr_list中的第一地址

 本结构体主要是用于 gethostbyname(),gethostbyaddr(返回机器名称 

2、 gethostbyname

原形:

struct hostent *gethostbyname(
const char *name
);
gethostbyname() 成功时返回一个指向结构体 hostent 的指针,失败时是个空 (NULL) 指针。(但是和以前不同,不设置errno。
这里是个例子:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
struct hostent *h;
if (argc != 2) { /* 检查命令行是否有参数引入 */
fprintf(stderr,"usage: getip address/n");
exit(1);
}
if ((h=gethostbyname(argv[1])) == NULL) { /* 取得地址信息 注意此时h是个指针 */
herror("gethostbyname");
exit(1);
}
printf("Host name : %s/n", h->h_name);
printf("IP Address : %s/n",inet_ntoa(*((struct in_addr *)h->h_addr)));
return 0;
}
在使用 gethostbyname() 的时候,你不能用perror() 打印错误信息 (因为 errno 没有使用),
当简单,你只是传递一个保存机器名的字符串(例如 "whitehouse.gov") 给gethostbyname(),然后从返回的数据结构 struct hostent 中获取信息。 唯一也许让人不解的是输出 IP 地址信息。
h->h_addr 是一个 char *, 但是 inet_ntoa() 需要的是 struct in_addr。因此,我转换 h->h_addr 成 struct in_addr *,然后得到数据。

3 gethostbyaddr
4结构体struct sockaddr,struct sockaddr_in的定义
在linux环境下,结构体struct sockaddr在/usr/include/linux/socket.h中定义,具体如下:
typedef unsigned short sa_family_t;
struct sockaddr {
        sa_family_t     sa_family;    /* address family, AF_xxx       */
        char            sa_data[14];    /* 14 bytes of protocol address */

在linux环境下,结构体struct sockaddr_in在/usr/include/netinet/in.h中定义,具体如下:
/* Structure describing an Internet socket address. */
struct sockaddr_in
{
    __SOCKADDR_COMMON (sin_);
    in_port_t sin_port;                     /* Port number. */
    struct in_addr sin_addr;            /* Internet address. */

    /* Pad to size of `struct sockaddr'. */
    unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) -
                           __SOCKADDR_COMMON_SIZE -
                           sizeof (in_port_t) -
                           sizeof (struct in_addr)];    
                           /* 字符数组sin_zero[8]的存在是为了保证结构体struct sockaddr_in的大小和结构体struct sockaddr的大小相等 */
};
struct sockaddr是通用的套接字地址,而struct sockaddr_in则是internet环境下套接字的地址形式,
二者长度一样,都是16个字节。二者是并列结构,指向sockaddr_in结构的指针也可以指向sockaddr。一般情况下,需要把sockaddr_in结构强制转换成sockaddr结构再传入系统调用函数中。

下面是struct sockaddr_in中用到两个数据类型,具体定义如下:
/* Type to represent a port. */
typedef uint16_t in_port_t; 

struct in_addr其实就是32位IP地址
struct in_addr {
        unsigned long s_addr;
};


BSD网络软件中包含了两个函数,用来在二进制地址格式和点分十进制字符串格式之间相互转换,但是这两个函数仅仅支持IPv4。
      
in_addr_t inet_addr(const char *cp);
       char *inet_ntoa(struct in_addr in);
功能相似的两个函数同时支持IPv4和IPv6
      
const char *inet_ntop(int domain, const void *addr, char *str, socklen_t size);
       int inet_pton(int domain, const char *str, void *addr);

通常的用法是:
int sockfd;
struct sockaddr_in my_addr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

my_addr.sin_family = AF_INET; /* 主机字节序 */
my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* short, 网络字节序 */

my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.1");

bzero(&(my_addr.sin_zero), 8); /* zero the rest of the struct */
//memset(&my_addr.sin_zero, 0, 8);

bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));
5 struct socket详解
用户使用socket系统调用编写应用程序时,通过一个数字来表示一个socket,所有的操作都在该数字上进行,这个数字称为套接字描述符。在系统调用 的实现函数里,这个数字就会被映射成一个表示socket的结构体,该结构体保存了该socket的所有属性和数据。在内核的协议中实现中,关于表示 socket的结构体,是一个比较复杂的东西,下面一一介绍。
    struct socket。
    这是一个基本的BSD socket,我们调用socket系统调用创建的各种不同类型的socket,开始创建的都是它,到后面,各种不同类型的socket在它的基础上进行 各种扩展。struct socket是在虚拟文件系统上被创建出来的,可以把它看成一个文件,是可以被安全地扩展的。下面是其完整定义:
    struct socket {
        socket_state            state;
        unsigned long           flags;
        const struct proto_ops *ops;
        struct fasync_struct    *fasync_list;
        struct file             *file;
        struct sock             *sk;
        wait_queue_head_t       wait;
        short                   type;
    };
    state用于表示socket所处的状态,是一个枚举变量,其类型定义如下:
    typedef enum {
        SS_FREE = 0,            //该socket还未分配
        SS_UNCONNECTED,         //未连向任何socket
        SS_CONNECTING,          //正在连接过程中
        SS_CONNECTED,           //已连向一个socket
        SS_DISCONNECTING        //正在断开连接的过程中
    }socket_state;
    该成员只对TCP socket有用,因为只有tcp是面向连接的协议,udp跟raw不需要维护socket状态。
    flags是一组标志位,在内核中并没有发现被使用。
    ops是协议相关的一组操作集,结构体struct proto_ops的定义如下:
    struct proto_ops {
        int     family;
        struct module   *owner;
        int (*release)(struct socket *sock);
        int (*bind)(struct socket *sock, struct sockaddr *myaddr, int sockaddr_len);
        int (*connect)(struct socket *sock, struct sockaddr *vaddr, int sockaddr_len, int flags);
        int (*socketpair)(struct socket *sock1, struct socket *sock2);
        int (*accept)(struct socket *sock,struct socket *newsock, int flags);
        int (*getname)(struct socket *sock, struct sockaddr *addr,int *sockaddr_len, int peer);
        unsigned int (*poll)(struct file *file, struct socket *sock,
                        struct poll_table_struct *wait);
        int (*ioctl)(struct socket *sock, unsigned int cmd, unsigned long arg);
        int (*listen)(struct socket *sock, int len);
        int (*shutdown)(struct socket *sock, int flags);
        int (*setsockopt)(struct socket *sock, int level,
                        int optname, char __user *optval, int optlen);
        int (*getsockopt)(struct socket *sock, int level,
                        int optname, char __user *optval, int __user *optlen);
        int (*sendmsg)(struct kiocb *iocb, struct socket *sock,
                        struct msghdr *m, size_t total_len);
        int (*recvmsg)(struct kiocb *iocb, struct socket *sock,
                        struct msghdr *m, size_t total_len, int flags);
        int (*mmap)(struct file *file, struct socket *sock,struct vm_area_struct * vma);
        ssize_t (*sendpage)(struct socket *sock, struct page *page,
                        int offset, size_t size, int flags);
    };
    协议栈中总共定义了三个strcut proto_ops类型的变量,分别是myinet_stream_ops, myinet_dgram_ops, myinet_sockraw_ops,对应流协议, 数据报和原始套接口协议的操作函数集。
    type是socket的类型,对应的取值如下:
    enum sock_type {
        SOCK_DGRAM = 1,
        SOCK_STREAM = 2,
        SOCK_RAW    = 3,
        SOCK_RDM    = 4,
        SOCK_SEQPACKET = 5,
        SOCK_DCCP   = 6,
        SOCK_PACKET = 10,
    };
    sk是网络层对于socket的表示,结构体struct sock比较庞大,这里不详细列出,只介绍一些重要的成员,
    sk_prot和sk_prot_creator,这两个成员指向特定的协议处理函数集,其类型是结构体struct proto,该结构体也是跟struct proto_ops相似的一组协议操作函数集。这两者之间的概念似乎有些混淆,可以这么理解,struct proto_ops的成员操作struct socket层次上的数据,处理完了,再由它们调用成员sk->sk_prot的函数,操作struct sock层次上的数据。即它们之间存在着层次上的差异。struct proto类型的变量在协议栈中总共也有三个,分别是mytcp_prot,myudp_prot,myraw_prot,对应TCP, UDP和RAW协议。
    sk_state表示socket当前的连接状态,是一个比struct socket的state更为精细的状态,其可能的取值如下:    enum {
        TCP_ESTABLISHED = 1,
        TCP_SYN_SENT,
        TCP_SYN_RECV,
        TCP_FIN_WAIT1,
        TCP_FIN_WAIT2,
        TCP_TIME_WAIT,
        TCP_CLOSE,
        TCP_CLOSE_WAIT,
        TCP_LAST_ACK,
        TCP_LISTEN,
        TCP_CLOSING,
        TCP_MAX_STATES
    };
    这些取值从名字上看,似乎只使用于TCP协议,但事实上,UDP和RAW也借用了其中一些值,在一个socket创建之初,其取值都是 TCP_CLOSE,一个UDP socket connect完成后,将这个值改为TCP_ESTABLISHED,最后,关闭sockt前置回TCP_CLOSE,RAW也一样。
    sk_rcvbuf和sk_sndbuf分别表示接收和发送缓冲区的大小。sk_receive_queue和sk_write_queue分别为接收缓 冲队列和发送缓冲队列,队列里排列的是套接字缓冲区struct sk_buff,队列中的struct sk_buff的字节数总和不能超过缓冲区大小的设定。
接着上一篇,继续介绍struct sock。
    sk_rmem_alloc, sk_wmem_alloc和sk_omem_alloc分别表示接收缓冲队列,发送缓冲队列及其它缓冲队列中已经分配的字节数,用于跟踪缓冲区的使用情况。
    struct sock有一个struct sock_common成员,因为struct inet_timewait_sock也要用到它,所以把它单独归到一个结构体中,其定义如下:
    struct sock_common {
        unsigned short      skc_family;
        volatile unsigned char skc_state;
        unsigned char       skc_reuse;
        int         skc_bound_dev_if;
        struct hlist_node   skc_node;
        struct hlist_node   skc_bind_node;
        atomic_t        skc_refcnt;
        unsigned int        skc_hash;
        struct proto        *skc_prot;
    };
    struct inet_sock。
    这是INET域专用的一个socket表示,它是在struct sock的基础上进行的扩展,在基本socket的属性已具备的基础上,struct inet_sock提供了INET域专有的一些属性,比如TTL,组播列表,IP地址,端口等,下面是其完整定义:
        struct inet_sock {
            struct sock     sk;
#if defined(CONFIG_IPV6) || defined(CONFIG_IPV6_MODULE)
            struct ipv6_pinfo   *pinet6;
#endif
            __u32           daddr;          //IPv4的目的地址。
            __u32           rcv_saddr;      //IPv4的本地接收地址。
            __u16           dport;          //目的端口。
            __u16           num;            //本地端口(主机字节序)。
            __u32           saddr;          //发送地址。
            __s16           uc_ttl;         //单播的ttl。
            __u16           cmsg_flags;
            struct ip_options   *opt;
            __u16           sport;          //源端口。
            __u16           id;             //单调递增的一个值,用于赋给iphdr的id域。
            __u8            tos;            //服务类型。
            __u8            mc_ttl;         //组播的ttl
            __u8            pmtudisc;
            __u8            recverr:1,
                            is_icsk:1,
                            freebind:1,
                            hdrincl:1,      //是否自己构建ip首部(用于raw协议)
                            mc_loop:1;      //组播是否发向回路。
            int             mc_index;       //组播使用的本地设备接口的索引。
            __u32           mc_addr;        //组播源地址。
            struct ip_mc_socklist   *mc_list;   //组播组列表。
            struct {
                unsigned int        flags;
                unsigned int        fragsize;
                struct ip_options   *opt;
                struct rtable       *rt;
                int                 length;
                u32                 addr;
                struct flowi        fl;
            } cork;
        };
    struct raw_sock
    这是RAW协议专用的一个socket的表示,它是在struct inet_sock基础上的扩展,因为RAW协议要处理ICMP协议的过滤设置,其定义如下:
    struct raw_sock {
        struct inet_sock   inet;
        struct icmp_filter filter;
    };
    struct udp_sock
    这是UDP协议专用的一个socket表示,它是在struct inet_sock基础上的扩展,其定义如下:
    struct udp_sock {
        struct inet_sock inet;
        int             pending;
        unsigned int    corkflag;
        __u16           encap_type;
        __u16           len;
    };
    struct inet_connection_sock
    看完上面两个,我们觉得第三个应该就是struct tcp_sock了,但事实上,struct tcp_sock并不直接从struct inet_sock上扩展,而是从struct inet_connection_sock基础上进行扩展,struct inet_connection_sock是所有面向连接的socket的表示,关于该socket,及下面所有tcp相关的socket,我们在分析 tcp实现时再详细介绍,这里只列出它们的关系。
    strcut tcp_sock
    这是TCP协议专用的一个socket表示,它是在struct inet_connection_sock基础进行扩展,主要是增加了滑动窗口协议,避免拥塞算法等一些TCP专有属性。
    struct inet_timewait_sock
    struct tcp_timewait_sock
    在struct inet_timewait_sock的基础上进行扩展。
    struct inet_request_sock
    struct tcp_request_sock
    在struct inet_request_sock的基础上进行扩展。
socket函数详解
函数原型速查
 int socket(int domain, int type, int protocol);
int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);
int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen);
 int listen(int sockfd, int backlog);
int recv(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags);

   int sendto(int sockfd, const void *msg,int len,unsigned int flags,const struct sockaddr *to, int tolen);
     int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *from,int *fromlen);
   from是一个struct sockaddr类型的变量,该变量保存源机的IP地址及端口号。fromlen常置为sizeof (struct sockaddr)。当recvfrom()返回时,fromlen包含实际存入from中的数据字节数。Recvfrom()函数返回接收到的字节数或当出现错误时返回-1,并置相应的errno。
如果你对数据报socket调用了connect()函数时,你也可以利用send()和recv()进行数据传输,但该socket仍然是数据报socket,并且利用传输层的UDP服务。但在发送或接收数据报时,内核会自动为之加上目地和源地址信息。

什么是Socket
   Socket接口是TCP/IP网络的API,Socket接口定义了许多函数或例程,程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。要学Internet上的TCP/IP网络编程,必须理解Socket接口。
  Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的。如果了解Unix系统的输入和输出的话,就很容易了解Socket了。网络的 Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket(),该函数返回一个整型的Socket描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。常用的Socket类型有两种:流式Socket (SOCK_STREAM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。流式是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式Socket是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。
Socket建立
   为了建立Socket,程序可以调用Socket函数,该函数返回一个类似于文件描述符的句柄。socket函数原型为:
   int socket(int domain, int type, int protocol);
   domain指明所使用的协议族,通常为PF_INET,表示互联网协议族(TCP/IP协议族);type参数指定socket的类型: SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM,Socket接口还定义了原始Socket(SOCK_RAW),允许程序使用低层协议;protocol通常赋值 "0"。 Socket()调用返回一个整型socket描述符,你可以在后面的调用使用它。
   Socket描述符是一个指向内部数据结构的指针,它指向描述符表入口。调用Socket函数时,socket执行体将建立一个Socket,实际上 "建立一个Socket"意味着为一个Socket数据结构分配存储空间。Socket执行体为你管理描述符表。
  两个网络程序之间的一个网络连接包括五种信息:通信协议、本地协议地址、本地主机端口、远端主机地址和远端协议端口。Socket数据结构中包含这五种信息。
Socket配置
  通过socket调用返回一个socket描述符后,在使用socket进行网络传输以前,必须配置该socket。面向连接的socket客户端通过调用Connect函数在socket数据结构中保存本地和远端信息。无连接socket的客户端和服务端以及面向连接socket的服务端通过调用 bind函数来配置本地信息。
Bind函数将socket与本机上的一个端口相关联,随后你就可以在该端口监听服务请求。Bind函数原型为:
   int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
   Sockfd是调用socket函数返回的socket描述符,my_addr是一个指向包含有本机IP地址及端口号等信息的sockaddr类型的指针;addrlen常被设置为sizeof(struct sockaddr)。
   struct sockaddr结构类型是用来保存socket信息的:
   struct sockaddr {
   unsigned short sa_family; /* 地址族, AF_xxx */
char sa_data[14]; /* 14 字节的协议地址 */
};
   sa_family一般为AF_INET,代表Internet(TCP/IP)地址族;sa_data则包含该socket的IP地址和端口号。
   另外还有一种结构类型:
   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 以保持与struct sockaddr同样大小 */
   };
  这个结构更方便使用。sin_zero用来将sockaddr_in结构填充到与struct sockaddr同样的长度,可以用bzero()或memset()函数将其置为零。指向sockaddr_in 的指针和指向sockaddr的指针可以相互转换,这意味着如果一个函数所需参数类型是sockaddr时,你可以在函数调用的时候将一个指向 sockaddr_in的指针转换为指向sockaddr的指针;或者相反。
  使用bind函数时,可以用下面的赋值实现自动获得本机IP地址和随机获取一个没有被占用的端口号:
   my_addr.sin_port = 0; /* 系统随机选择一个未被使用的端口号 */
   my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* 填入本机IP地址 */
通过将my_addr.sin_port置为0,函数会自动为你选择一个未占用的端口来使用。同样,通过将my_addr.sin_addr.s_addr置为INADDR_ANY,系统会自动填入本机IP地址。
注意在使用bind函数是需要将sin_port和sin_addr转换成为网络字节优先顺序;而sin_addr则不需要转换。
  计算机数据存储有两种字节优先顺序:高位字节优先和低位字节优先。Internet上数据以高位字节优先顺序在网络上传输,所以对于在内部是以低位字节优先方式存储数据的机器,在Internet上传输数据时就需要进行转换,否则就会出现数据不一致。
   下面是几个字节顺序转换函数:
·htonl():把32位值从主机字节序转换成网络字节序
·htons():把16位值从主机字节序转换成网络字节序
·ntohl():把32位值从网络字节序转换成主机字节序
·ntohs():把16位值从网络字节序转换成主机字节序
   Bind()函数在成功被调用时返回0;出现错误时返回 "-1"并将errno置为相应的错误号。需要注意的是,在调用bind函数时一般不要将端口号置为小于1024的值,因为1到1024是保留端口号,你可以选择大于1024中的任何一个没有被占用的端口号。
连接建立
   面向连接的客户程序使用Connect函数来配置socket并与远端服务器建立一个TCP连接,其函数原型为:
   int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr,int addrlen);
Sockfd 是socket函数返回的socket描述符;serv_addr是包含远端主机IP地址和端口号的指针;addrlen是远端地质结构的长度。 Connect函数在出现错误时返回-1,并且设置errno为相应的错误码。进行客户端程序设计无须调用bind(),因为这种情况下只需知道目的机器的IP地址,而客户通过哪个端口与服务器建立连接并不需要关心,socket执行体为你的程序自动选择一个未被占用的端口,并通知你的程序数据什么时候到打断口。
   Connect函数启动和远端主机的直接连接。只有面向连接的客户程序使用socket时才需要将此socket与远端主机相连。无连接协议从不建立直接连接。面向连接的服务器也从不启动一个连接,它只是被动的在协议端口监听客户的请求。
   Listen函数使socket处于被动的监听模式,并为该socket建立一个输入数据队列,将到达的服务请求保存在此队列中,直到程序处理它们。
   int listen(int sockfd, int backlog);
Sockfd 是Socket系统调用返回的socket 描述符;backlog指定在请求队列中允许的最大请求数,进入的连接请求将在队列中等待accept()它们(参考下文)。Backlog对队列中等待服务的请求的数目进行了限制,大多数系统缺省值为20。如果一个服务请求到来时,输入队列已满,该socket将拒绝连接请求,客户将收到一个出错信息。
当出现错误时listen函数返回-1,并置相应的errno错误码。
   accept()函数让服务器接收客户的连接请求。在建立好输入队列后,服务器就调用accept函数,然后睡眠并等待客户的连接请求。
   int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen);
   sockfd是被监听的socket描述符,addr通常是一个指向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的信息(某台主机从某个端口发出该请求);addrten通常为一个指向值为sizeof(struct sockaddr_in)的整型指针变量。出现错误时accept函数返回-1并置相应的errno值。
  首先,当accept函数监视的 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仍可以继续在以前的 socket上监听,同时可以在新的socket描述符上进行数据传输操作。
数据传输
   Send()和recv()这两个函数用于面向连接的socket上进行数据传输。
   Send()函数原型为:
   int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);
Sockfd是你想用来传输数据的socket描述符;msg是一个指向要发送数据的指针;Len是以字节为单位的数据的长度;flags一般情况下置为0(关于该参数的用法可参照man手册)。
   Send()函数返回实际上发送出的字节数,可能会少于你希望发送的数据。在程序中应该将send()的返回值与欲发送的字节数进行比较。当send()返回值与len不匹配时,应该对这种情况进行处理。
char *msg = "Hello!";
int len, bytes_sent;
……
len = strlen(msg);
bytes_sent = send(sockfd, msg,len,0);
……
   recv()函数原型为:
   int recv(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags);
   Sockfd是接受数据的socket描述符;buf 是存放接收数据的缓冲区;len是缓冲的长度。Flags也被置为0。Recv()返回实际上接收的字节数,当出现错误时,返回-1并置相应的errno值。
Sendto()和recvfrom()用于在无连接的数据报socket方式下进行数据传输。由于本地socket并没有与远端机器建立连接,所以在发送数据时应指明目的地址。
sendto()函数原型为:
   int sendto(int sockfd, const void *msg,int len,unsigned int flags,const struct sockaddr *to, int tolen);
  该函数比send()函数多了两个参数,to表示目地机的IP地址和端口号信息,而tolen常常被赋值为sizeof (struct sockaddr)。Sendto 函数也返回实际发送的数据字节长度或在出现发送错误时返回-1。
   Recvfrom()函数原型为:
   int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *from,int *fromlen);
   from是一个struct sockaddr类型的变量,该变量保存源机的IP地址及端口号。fromlen常置为sizeof (struct sockaddr)。当recvfrom()返回时,fromlen包含实际存入from中的数据字节数。Recvfrom()函数返回接收到的字节数或当出现错误时返回-1,并置相应的errno。
如果你对数据报socket调用了connect()函数时,你也可以利用send()和recv()进行数据传输,但该socket仍然是数据报socket,并且利用传输层的UDP服务。但在发送或接收数据报时,内核会自动为之加上目地和源地址信息。
结束传输
   当所有的数据操作结束以后,你可以调用close()函数来释放该socket,从而停止在该socket上的任何数据操作:
close(sockfd);
  你也可以调用shutdown()函数来关闭该socket。该函数允许你只停止在某个方向上的数据传输,而一个方向上的数据传输继续进行。如你可以关闭某socket的写操作而允许继续在该socket上接受数据,直至读入所有数据。
   int shutdown(int sockfd,int how);
   Sockfd是需要关闭的socket的描述符。参数 how允许为shutdown操作选择以下几种方式:
   ·0-------不允许继续接收数据
   ·1-------不允许继续发送数据
   ·2-------不允许继续发送和接收数据,
   ·均为允许则调用close ()
   shutdown在操作成功时返回0,在出现错误时返回-1并置相应errno。
Socket编程实例
   代码实例中的服务器通过socket连接向客户端发送字符串"Hello, you are connected!"。只要在服务器上运行该服务器软件,在客户端运行客户软件,客户端就会收到该字符串。
   该服务器软件代码如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#define SERVPORT 3333 /*服务器监听端口号 */
#define BACKLOG 10 /* 最大同时连接请求数 */
main()
{
  int sockfd,client_fd; /*sock_fd:监听socket;client_fd:数据传输socket */
  struct sockaddr_in my_addr; /* 本机地址信息 */
  struct sockaddr_in remote_addr; /* 客户端地址信息 */
  if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
   perror( "socket创建出错!"); exit(1);
  }
  my_addr.sin_family=AF_INET;
  my_addr.sin_port=htons(SERVPORT);
  my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  bzero( &(my_addr.sin_zero),8);
  if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
    perror( "bind出错!");
    exit(1);
  }
  if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1) {
    perror( "listen出错!");
    exit(1);
  }
  while(1) {
   sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
   if ((client_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *) &remote_addr, &sin_size)) == -1) {
      perror( "accept出错");
      continue;
    }
   printf( "received a connection from %s/n", inet_ntoa(remote_addr.sin_addr));
    if (!fork()) { /* 子进程代码段 */
     if (send(client_fd, "Hello, you are connected!/n", 26, 0) == -1)
     perror( "send出错!");
      close(client_fd);
      exit(0);
    }
   close(client_fd);
   }
  }
}
  服务器的工作流程是这样的:首先调用socket函数创建一个Socket,然后调用bind函数将其与本机地址以及一个本地端口号绑定,然后调用 listen在相应的socket上监听,当accpet接收到一个连接服务请求时,将生成一个新的socket。服务器显示该客户机的IP地址,并通过新的socket向客户端发送字符串 "Hello,you are connected!"。最后关闭该socket。
  代码实例中的fork()函数生成一个子进程来处理数据传输部分,fork()语句对于子进程返回的值为0。所以包含fork函数的if语句是子进程代码部分,它与if语句后面的父进程代码部分是并发执行的。
客户端程序代码如下:
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#define SERVPORT 3333
#define MAXDATASIZE 100 /*每次最大数据传输量 */
main(int argc, char *argv[]){
  int sockfd, recvbytes;
  char buf[MAXDATASIZE];
  struct hostent *host;
  struct sockaddr_in serv_addr;
  if (argc < 2) {
fprintf(stderr,"Please enter the server's hostname!/n");
exit(1);
}
  if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL) {
herror("gethostbyname出错!");
exit(1);
}
  if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1){
perror("socket创建出错!");
exit(1);
}
  serv_addr.sin_family=AF_INET;
  serv_addr.sin_port=htons(SERVPORT);
  serv_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host- >h_addr);
  bzero( &(serv_addr.sin_zero),8);
  if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr, /
   sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
perror("connect出错!");
exit(1);
}
  if ((recvbytes=recv(sockfd, buf, MAXDATASIZE, 0)) ==-1) {
perror("recv出错!");
exit(1);
}
  buf[recvbytes] = '/0';
  printf( "Received: %s",buf);
  close(sockfd);
}
  客户端程序首先通过服务器域名获得服务器的IP地址,然后创建一个socket,调用connect函数与服务器建立连接,连接成功之后接收从服务器发送过来的数据,最后关闭socket。
  函数gethostbyname()是完成域名转换的。由于IP地址难以记忆和读写,所以为了方便,人们常常用域名来表示主机,这就需要进行域名和IP地址的转换。函数原型为:
   struct hostent *gethostbyname(const char *name);
   函数返回为hosten的结构类型,它的定义如下:
   struct hostent {
  char *h_name; /* 主机的官方域名 */
   char **h_aliases; /* 一个以NULL结尾的主机别名数组 */
   int h_addrtype; /* 返回的地址类型,在Internet环境下为AF-INET */
   int h_length; /* 地址的字节长度 */
   char **h_addr_list; /* 一个以0结尾的数组,包含该主机的所有地址*/
   };
   #define h_addr h_addr_list[0] /*在h-addr-list中的第一个地址*/
   当 gethostname()调用成功时,返回指向struct hosten的指针,当调用失败时返回-1。当调用gethostbyname时,你不能使用perror()函数来输出错误信息,而应该使用herror()函数来输出。
  无连接的客户/服务器程序的在原理上和连接的客户/服务器是一样的,两者的区别在于无连接的客户/服务器中的客户一般不需要建立连接,而且在发送接收数据时,需要指定远端机的地址。
阻塞和非阻塞
  阻塞函数在完成其指定的任务以前不允许程序调用另一个函数。例如,程序执行一个读数据的函数调用时,在此函数完成读操作以前将不会执行下一程序语句。当服务器运行到accept语句时,而没有客户连接服务请求到来,服务器就会停止在accept语句上等待连接服务请求的到来。这种情况称为阻塞(blocking)。而非阻塞操作则可以立即完成。比如,如果你希望服务器仅仅注意检查是否有客户在等待连接,有就接受连接,否则就继续做其他事情,则可以通过将Socket设置为非阻塞方式来实现。非阻塞socket在没有客户在等待时就使accept调用立即返回。
   #include <unistd.h>
   #include <fcntl.h>
   ……
sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
fcntl(sockfd,F_SETFL,O_NONBLOCK);
……
  通过设置socket为非阻塞方式,可以实现 "轮询"若干Socket。当企图从一个没有数据等待处理的非阻塞Socket读入数据时,函数将立即返回,返回值为-1,并置errno值为EWOULDBLOCK。但是这种"轮询"会使CPU处于忙等待方式,从而降低性能,浪费系统资源。而调用 select()会有效地解决这个问题,它允许你把进程本身挂起来,而同时使系统内核监听所要求的一组文件描述符的任何活动,只要确认在任何被监控的文件描述符上出现活动,select()调用将返回指示该文件描述符已准备好的信息,从而实现了为进程选出随机的变化,而不必由进程本身对输入进行测试而浪费 CPU开销。Select函数原型为:
int select(int numfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds,
fd_set *exceptfds,struct timeval *timeout);
  其中readfds、writefds、exceptfds分别是被select()监视的读、写和异常处理的文件描述符集合。如果你希望确定是否可以从标准输入和某个socket描述符读取数据,你只需要将标准输入的文件描述符0和相应的sockdtfd加入到readfds集合中;numfds的值是需要检查的号码最高的文件描述符加1,这个例子中numfds的值应为sockfd+1;当select返回时,readfds将被修改,指示某个文件描述符已经准备被读取,你可以通过FD_ISSSET()来测试。为了实现fd_set中对应的文件描述符的设置、复位和测试,它提供了一组宏:
   FD_ZERO(fd_set *set)----清除一个文件描述符集;
   FD_SET(int fd,fd_set *set)----将一个文件描述符加入文件描述符集中;
   FD_CLR(int fd,fd_set *set)----将一个文件描述符从文件描述符集中清除;
   FD_ISSET(int fd,fd_set *set)----试判断是否文件描述符被置位。
   Timeout参数是一个指向struct timeval类型的指针,它可以使select()在等待timeout长时间后没有文件描述符准备好即返回。struct timeval数据结构为:
   struct timeval {
   int tv_sec; /* seconds */
   int tv_usec; /* microseconds */
};
POP3客户端实例
   下面的代码实例基于POP3的客户协议,与邮件服务器连接并取回指定用户帐号的邮件。与邮件服务器交互的命令存储在字符串数组POPMessage中,程序通过一个do-while循环依次发送这些命令。
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#define POP3SERVPORT 110
#define MAXDATASIZE 4096
main(int argc, char *argv[]){
int sockfd;
struct hostent *host;
struct sockaddr_in serv_addr;
char *POPMessage[]={
"USER userid/r/n",
"PASS password/r/n",
"STAT/r/n",
"LIST/r/n",
"RETR 1/r/n",
"DELE 1/r/n",
"QUIT/r/n",
NULL
};
int iLength;
int iMsg=0;
int iEnd=0;
char buf[MAXDATASIZE];
if((host=gethostbyname("your.server"))==NULL) {
perror("gethostbyname error");
exit(1);
}
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1){
perror("socket error");
exit(1);
}
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_port=htons(POP3SERVPORT);
serv_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);
bzero(&(serv_addr.sin_zero),8);
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1){
perror("connect error");
exit(1);
}
do {
send(sockfd,POPMessage[iMsg],strlen(POPMessage[iMsg]),0);
printf("have sent: %s",POPMessage[iMsg]);
iLength=recv(sockfd,buf+iEnd,sizeof(buf)-iEnd,0);
iEnd+=iLength;
buf[iEnd]='/0';
printf("received: %s,%d/n",buf,iMsg);
iMsg++;
} while (POPMessage[iMsg]);
close(sockfd);
}
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原型gethostbyaddr(const void *addr, int len, int type);
gethostbyaddr 返回机器名称。

语法: struct hosten *gethostbyaddr(const char * name);

name 或者为主机名,或者是ipv4/ipv6地址。

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