TCP/IP网络编程 基于Linux编程_1 --套接字中标准I/O的使用

标准I/O

1，什么是标准I/O？其实是指C语言里的文件操作函数，如：fopen,feof,fgetc,fputs等函数，他们和平台无关。

2，网络通信中使用标准I/O的优点：

• 良好的移植性。良好移植性这个不需多解释，不仅是I/O函数，所有的标准函数都具有良好的移植性。因为，为了支持所有的操作系统(编译器)，这些函数都是按照ANSI C标准定义的。

• 标准I/O函数可以利用缓冲提高性能。在网络通信中，read,write传输数据只有一种套接字缓冲，但使用标准I/O传输会有额外的缓冲，即I/O缓冲和套接字缓冲两个。使用I/O缓冲主要是为了提高性能，需要传输的数据越多时越明显。因为，一次发送更多的数据要比分多次发送同样的数据性能要高。发送一次数据就对应一个数据包，往往数据包的头信息比较大，它与数据大小无关。

3，网络通信中使用标准I/O的缺点：

• 不容易进行双向通信。
• 有时可能频繁调用fflush函数。
• 需要以FILE结构体指针的形式返回文件描述符。

4，转换函数

//将文件描述符转换为标准I/O函数中使用的FILE结构体指针
FILE * fdopen(int fildes, const char *mode);
成功时返回转换的FILE结构体指针，失败返回NULL

//将FILE结构体指针转换为文件描述符
int fileno(FILE *stream);
成功返回转换后的文件描述符，失败返回-1

注释：套接字中使用标准I/O，其实主要是运用在需要传输大量数据的情况，因为其需要编写额外代码，所以并不像想象中的那么常用。

基于套接字的标准I/O函数使用

//
// main.cpp
// hello_server
//
// Created by app05 on 15-9-9.
// Copyright (c) 2015年 app05. All rights reserved.
//

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

#define BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int serv_sock, clnt_sock;
    char message[BUF_SIZE];
    int str_len, i;

    struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
    socklen_t clnt_adr_sz;
    FILE *readfp;
    FILE *writefp;

    if(argc != 2)
    {
        printf("Usage: %s <port> \n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(serv_sock == -1)
        error_handling("socket() error");

    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

    if(bind(serv_sock, (struct sockaddr *) &serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1)
        error_handling("bind() error");

    if(listen(serv_sock, 5) == -1)
        error_handling("listen() error");
    clnt_adr_sz = sizeof(clnt_adr);

    for (i = 0; i < 5; i++) {
        clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr *) &clnt_adr, &clnt_adr_sz);
        if(clnt_sock == -1)
            error_handling("accept() error");
        else
            printf("Connected client %d \n", i+1);

        //将文件描述符转换为FILE结构体指针
        readfp = fdopen(clnt_sock, "r");
        writefp = fdopen(clnt_sock, "w");
        while (!feof(readfp))
        {
            //转化为标准I/O操作
            fgets(message, BUF_SIZE, readfp);//相当于read，接收
            fputs(message, writefp); //相当于write，发送
            fflush(writefp); //刷新缓冲，立即显示而不是一直放缓冲中，保证立即将数据传输到客服端
        }
        fclose(readfp);
        fclose(writefp);
    }

    close(serv_sock);
    return 0;
}

void error_handling(char *message)
{
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

//
// main.cpp
// hello_client
//
// Created by app05 on 15-9-9.
// Copyright (c) 2015年 app05. All rights reserved.
//
//

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

#define BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int sock;
    char message[BUF_SIZE];
    int str_len;
    struct sockaddr_in serv_adr;
    FILE *readfp;
    FILE *writefp;

    if(argc != 3)
    {
        printf("Usage: %s <IP> <port> \n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sock == -1)
        error_handling("socket() error");

    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

    if (connect(sock, (struct sockaddr *) &serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1)
        error_handling("connect() error");
    else
        puts("Connected ...............");

    readfp = fdopen(sock, "r");
    writefp = fdopen(sock, "w");

    while (1)
    {
        fputs("Input message(Q to quit): ", stdout);
        fgets(message, BUF_SIZE, stdin);
        if (!strcmp(message, "q\n") || !strcmp(message, "Q\n"))
            break;

        fputs(message, writefp);
        fflush(writefp);
        fgets(message, BUF_SIZE, readfp);
        printf("Message from server : %s", message);
    }

    fclose(writefp);
    fclose(readfp);
    return 0;
}

void error_handling(char *message)
{
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}