linux socket 編程

1. socket() 2. bind() 3. connect() 4. listen() 5. accept() 6. send()和recv() 7. sendto()和recvfrom() 8. close()和shutdown() 9. getpeername() 10. gethostname() socket() ------------------------------------------------ 我們使用系統調用socket()來獲得檔案描述符： #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> int socket(int domain, int type, int protocol); 第一個參數domain設定為“AF_INET”。 第二個參數是套介面的類型SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM。 第三個參數設定為0。 系統調用socket()只返回一個套介面描述符，如果出錯，則返回-1。 bind() -- 伺服器端socket綁定本地IP和連接埠 ------------------------------------------------ 一旦你有了一個套介面以後，下一步就是把套介面綁定到本機電腦的某一個連接埠上。但如果你只想使用connect()則無此必要。 下面是系統調用bind()的使用方法： #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen); 第一個參數sockfd是由socket()調用返回的套介面檔案描述符。 第二個參數my_addr是指向資料結構sockaddr的指標。資料結構sockaddr中包括了關於你的地址、連接埠和IP地址的資訊。 第三個參數addrlen可以設定成sizeof(structsockaddr)。 下面是一個例子： #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #define MYPORT 3490 int main() { int sockfd; struct sockaddr_in my_addr; sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); my_addr.sin_family      = AF_INET; my_addr.sin_port        = htons(MYPORT); my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("132.241.5.10"); bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(struct sockaddr)); 如果出錯，bind()也返回-1。 如果你使用connect()系統調用，那麼你不必知道你使用的連接埠號碼。當你調用connect()時，它檢查套介面是否已經綁定，如果沒有，它將會分配一個閒置連接埠。 注: bind()所做的事情其實就是: 將該socket和本地的IP地址和某個連接埠號碼相關聯 -- 將sockaddr與socket綁定 設定inet_sock結構的下列域 inet->rcv_saddr   132.241.5.10   本地接收地址 inet->saddr       132.241.5.10   本地發送地址 inet->sport       3490           本地連接埠 inet->daddr       0              目的地址(遠程地址) inet->dport       0              目的連接埠(遠程連接埠) connect() -- 用戶端socket串連伺服器端的socket ------------------------------------------------ 系統調用connect()的用法如下： #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> int connect(int sockfd, struct sockaddr* serv_addr, int addrlen); 第一個參數還是套介面檔案描述符，它是由系統調用socket()返回的。    第二個參數是serv_addr是指向資料結構sockaddr的指標，其中包括目的連接埠和IP地址。 第三個參數可以使用sizeof(struct sockaddr)而獲得。 #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #define DEST_IP    "132.241.5.10" #define DEST_PORT 23 int main() { int    sockfd; struct sockaddr_in dest_addr; sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); dest_addr.sin_family      = AF_INET; dest_addr.sin_port        = htons(DEST_PORT); dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(DEST_IP); connect(sockfd, (structsockaddr*)&dest_addr, sizeof(struct sockaddr)); 同樣，如果出錯，connect()將會返回-1。 listen() ------------------------------------------------ 如果你希望不串連到遠端主機，也就是說你希望等待一個進入的串連請求，然後再處理它們。這樣，你通過首先調用listen()，然後再調用accept()來實現。 系統調用listen()的形式如下： intl isten(int sockfd, int backlog); 第一個參數是系統調用socket()返回的套介面檔案描述符。 第二個參數是進入隊列中允許的串連的個數。進入的串連請求在使用系統調用accept()應答之前要在進入隊列中等待。這個值是隊列中最多可以擁有的請求的個數。大多數系統的預設設定為20。你可以設定為5或者10。當出錯時，listen()將會返回-1值。 當然，在使用系統調用listen()之前，我們需要調用bind()綁定到需要的連接埠，否則系統核心將會讓我們監聽一個隨機的連接埠。所以，如果你希望監聽一個連接埠，下面是應該使用的系統調用的順序： socket(); bind(); listen(); accept() ------------------------------------------------ 系統調用accept()比較起來有點複雜。在遠端主機可能試圖使用connect()串連你使用listen()正在監聽的連接埠。但此串連將會在隊列 中等待，直到使用accept()處理它。調用accept()之後，將會返回一個全新的套介面檔案描述符來處理這個單個的串連。這樣，對於同一個串連來 說，你就有了兩個檔案描述符。原先的一個檔案描述符正在監聽你指定的連接埠，新的檔案描述符可以用來調用send()和recv()。 #include <sys/socket.h> int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen); 第一個參數是正在監聽連接埠的套介面檔案描述符。第二個參數addr是指向本地的資料結構sockaddr_in的指標。調用connect()中的資訊將 儲存在這裡。通過它你可以瞭解哪個主機在哪個連接埠呼叫你。第三個參數同樣可以使用sizeof(struct sockaddr_in)來獲得。 如果出錯，accept()也將返回-1。 #include <string.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #define MYPORT   3490 #define BACKLOG 10 int main() { int    sockfd, new_fd; struct sockaddr_in my_addr; struct sockaddr_in their_addr; int    sin_size; sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); my_addr.sin_family      = AF_INET; my_addr.sin_port        = htons(MYPORT); my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(struct sockaddr)); listen(sockfd, BACKLOG); sin_size = sizeof(struct sockaddr_in); new_fd   = accept(sockfd, &their_addr, &sin_size); ... 下面，我們將可以使用新建立的套介面檔案描述符new_fd來調用send()和recv()。 send()和recv() ------------------------------------------------ 系統調用send()的用法如下： int send(int sockfd, const void* msg, int len, int flags); 第一個參數是你希望給發送資料的套介面檔案描述符。它可以是你通過socket()系統調用返回的，也可以是通過accept()系統調用得到的。 第二個參數是指向你希望發送的資料的指標。 第三個參數是資料的位元組長度。 第四個參數標誌設定為0。 下面是一個簡單的例子： char *msg = "Beejwashere!"; int len, bytes_sent; ... len        = strlen(msg); bytes_sent = send(sockfd, msg, len, 0); ... 系統調用send()返回實際發送的位元組數，這可能比你實際想要發送的位元組數少。如果返回的位元組數比要發送的位元組數少，你在以後必鬚髮送剩下的資料。當send()出錯時，將返回-1。 系統調用recv()的使用方法和send()類似： int recv(int sockfd, void* buf, int len, unsigned int flags); 第一個參數是要讀取的套介面檔案描述符。 第二個參數是儲存讀入資訊的地址。 第三個參數是緩衝區的最大長度。第四個參數設定為0。 系統調用recv()返回實際讀取到緩衝區的位元組數，如果出錯則返回-1。 這樣使用上面的系統調用，你可以通過資料流套介面來發送和接受資訊。 sendto()和recvfrom() ------------------------------------------------ 因為資料報套介面並不串連到遠端主機上，所以在發送資料包之前，我們必須首先給出目的地址，請看： int sendto(int          sockfd, const void            * msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr *to,   int tolen); 除了兩個參數以外，其他的參數和系統調用send()時相同。參數to是指向包含目的IP地址和連接埠號碼的資料結構sockaddr的指標。參數tolen可以設定為sizeof(structsockaddr)。 系統調用sendto()返回實際發送的位元組數，如果出錯則返回-1。 系統調用recvfrom()的使用方法也和recv()的十分近似： int recvfrom(int          sockfd, void            * buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr * from, int * fromlen); 參數from是指向本機電腦中包含源IP地址和連接埠號碼的資料結構sockaddr的指標。參數fromlen設定為sizeof(struct sockaddr)。系統調用recvfrom()返回接收到的位元組數，如果出錯則返回-1。 close()和shutdown() ------------------------------------------------ 你可以使用close()調用關閉串連的套介面檔案描述符： close(sockfd); 這樣就不能再對此套介面做任何的讀寫操作了。 使用系統調用shutdown()，可有更多的控制權。它允許你在某一個方向切斷通訊，或者切斷雙方的通訊： int shutdown(int sockfd,int how); 第一個參數是你希望切斷通訊的套介面檔案描述符。第二個參數how值如下： 0 —- Further receives are disallowed 1 —- Further sends are disallowed 2 -— Further sends and receives are disallowed(likeclose()) shutdown()如果成功則返回0，如果失敗則返回-1。 getpeername() ------------------------------------------------ 這個系統的調用十分簡單。它將告訴你是誰在串連的另一端： #include <sys/socket.h> int getpeername(int sockfd, struct sockaddr* addr,int* addrlen); 第一個參數是串連的資料流套介面檔案描述符。 第二個參數是指向包含另一端的資訊的資料結構sockaddr的指標。 第三個參數可以設定為sizeof(struct sockaddr)。 如果出錯，系統調用將返回-1。 一旦你獲得了它們的地址，你可以使用inet_ntoa()或者gethostbyaddr()來得到更多的資訊。 gethostname() ------------------------------------------------ 系統調用gethostname()比系統調用getpeername()還簡單。它返回程式正在啟動並執行電腦的名字。系統調用gethostbyname()可以使用這個名字來決定你的機器的IP地址。 下面是一個例子： #include <unistd.h> int gethostname(char *hostname, size_t size); 如果成功，gethostname將返回0。如果失敗，它將返回-1。