TCP/IP网络编程系列之一(初级)

概述

　　　　网络编程实际上就是编写程序使两台联网的计算机相互的交换数据。操作系统会提供名为“ 套接字 ”的部件。套接字是网络数据传输的软件设备，即使对网络数据传输原理不太熟悉也无关紧要。我们也能通过套接字完成数据传输，因此网络编程又叫套接字编程。

过程

　　　　我们可以把套接字理解为我们平时的电话机，我们先看一下套接字的创建过程：

首先你如果要和别人沟通肯定要安装好电话机才可以，所以对应套接字的是调用socket函数时进行对话。

     #include<sys/socket.h>

     int socket(int domain,int type,int protocol)
　　　成功时返回文件描述符，失败时返回-1.

2. 其次调用bind函数分配电话号码进行对话，所以用到bind函数，实际上分配的是ip地址。

 #include <sys/socket.h>

 int bind(int sockfd,struct sockaddr *myaddr,socklen_t addrlen)

 成功时返回0，失败返回-1

3. 调用listen函数进行进行连线对话。

 int listen(int sockfd,int backlog)

 成功时返回0，失败时返回-.

4.调用accept函数进行对话

int accept(int skckfd,struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen)

成功时返回文件描述符，失败时返回-.

总结一下：

调用socket函数创建套接字，为通话准备条件。
调用bind函数分配ip地址和端口，从而确定地址。
调用listen函数转为可接受请求状态。
调用accept函数受理连接请求。

代码实现(基于LINUX)

　 编写服务端代码，服务端是能够受理连接请求的程序，该服务端收到连接请求之后向请求者返回"Hello!"。先不用关注语言细节，先把整个套接字编程的整个过程熟悉一遍。

 #include <stdio.h>

 #include <stdlib.h>

 #include <string.h>

 #include <unistd.h>

 #include <arpa/inet.h>

 #include <sys/socket.h>

 void Error_Handling(char *message);

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

 {

     int serverSocket;

     int clientSocket;

     struct sockaddr_in serverAddr;

     struct sockaddr_in clientAddr;

     socklen_t clientSocketAddrSize;

     char message []="Hello!";

     if(argc != )

     {

         printf("Usage:%s <port>\n",argv[]);

         exit();

     }

     serverSocket = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,);

     if(serverSocket == -)

     {

         Error_Handling("socket() error");

     }

     memset(&serverAddr,,sizeof(serverAddr));

     serverAddr.sin_family=AF_INET;

     serverAddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);

     serverAddr.sin_port=htons(atoi(argv[]));

     if(bind(serverSocket,(struct sockaddr*) &serverAddr,sizeof(serverAddr))==-)

     {

         Error_Handling("bind() error");

     }

     if(listen(serverSocket,)==-)

     {

         Error_Handling("listen() error");

     }

     clientSocketAddrSize = sizeof(clientAddr);

     clientSocket = accept(serverSocket,(struct sockaddr*)&clientAddr,&clientSocketAddrSize);

     if(clientSocket == -)

     {

         Error_Handling("accept() error");

     }

     write(clientSocket,message,sizeof(message));

     close(clientSocket);

     close(serverSocket);

     return ;

 }

 void Error_Handling(char *message)

 {

     fputs(message,stderr);

     fputc('\n',stderr);

     exit();

 }

套接字服务端程序

注解：

第23行：调用socket函数创建套接字。
第32行：调用bind函数分配IP地址和端口号
第37行：调用listen函数套接字转为可接受链接状态。d
第42行：调用accept函数受理请求连接。如果在没有连接请求的情况系调用该函数，则不会返回，知道有链接请求为止。
第48行：write函数用于传输数据。

构建打电话套接字（编写客户端代码）

　　服务器端创建的套接字又称为服务器套接字或监听程序套接字。客户端套接字的创建过程比服务器端套接字简单。

　　请求连接的函数，因为其调用的是客户端套接字。

#include <sys/socket.h>

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

成功时返回0，失败时返回-.

客户端套接字程序：

 #include <stdio.h>

 #include <stdlib.h>

 #include <string.h>

 #include <unistd.h>

 #include <arpa/inet.h>

 #include <sys/socket.h>

 #define MAXSIZE 30

 void Error_Handling(char* message);

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

 {

     int sock;

     struct  sockaddr_in serverAddr;

     char message[MAXSIZE];

     int str_len;

     if(argc != )

     {

         printf("Usage : %s <IP> <Port> \n",argv[]);

         exit();

     }

     sock = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,);

     if(sock == -)

     {

         Error_Handling("sock() error");

     }

     memset(&serverAddr,,sizeof(serverAddr));

     serverAddr.sin_family=AF_INET;

     serverAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[]);

     serverAddr.sin_port=htons(atoi(argv[]));

     if(connect(sock,(struct sockaddr*)&serverAddr,sizeof(serverAddr))==-)

     {

         Error_Handling("connect() error");

     }

     str_len = read(sock,message,sizeof(message)-);

     if(str_len == -)

     {

         Error_Handling("read error");

     }

     printf("Message from server : %s \n",message);

     close(sock);

     return ;

 }

 void Error_Handling(char *message)

 {

     fputs(message,stderr);

     fputc('\n',stderr);

     exit();

 }

客户端套接字程序

linux 平台运行（我的环境时Debian 7)

此时服务端在等待请求，然后先打开一个窗口并运行客户端代码，然后如下图所示

　　1.在有些函数里面成功时返回文件描述符，其中文件描述符也叫文件句柄

文件描述符	对象
0	标准输入：Standard Input
1	标准输出：Standard Output
2	标准错误：Standard Error

要想了解具体代码含义，轻耐心等待下一篇博客（套接字类型和协议设置）！

参考书籍：

　　　　《Unix 网络编程》

　　　　《TCP/IP 网络编程》

巴特西

TCP/IP网络编程系列之一(初级)

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