C语言小工具封装 —— NetWork(TCP、UDP)

        在之前的文章中我们介绍到也写到基于TCP和UDP协议的网络通信。本篇我们闲得无聊把这俩给封装成一个小工具以满足实际应用时多功能网络服务器的需要。

        这个NetWork小工具是在Linux下制作的所以别忘了该有的头文件。C语言我们声明和定义分离，先来写头文件。

#pragma once

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/un.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <stdbool.h>

typedef struct NetWork
{
    int type;               //通信协议类型
    int sock_fd;            //socket描述符
    struct sockaddr_in addr;//通信地址
    socklen_t addrlen;//通信地址字节数
    bool issvr;//是否是服务器
}NetWork;

typedef struct sockaddr *SP;

//分配内存，创建socket套接字，初始化地址，绑定，监听，连接
NetWork *init_nw(int type,short port,const char *ip,bool issvr);
//等待连接，只有TCP协议的服务器端才能调用
NetWork *accept_nw(NetWork *svr_nw);
//具备send和sendto的功能
int send_nw(NetWork *nw,void *buf,size_t len);
//具备recv和recvfrom的功能
int recv_nw(NetWork *nw,void *buf,size_t len);
//关闭socket对象并释放内存
void close_nw(NetWork *nw);

//获取IP地址
const char *getip_nw(NetWork *nw);

之前在讲TCP和UDP网络通信的时候分别介绍了它们的网络编程模型，由于我们要做成工具，所以在这里我们肯定要在TCP和UDP协议的网络编程层面做一些协调，比如在结构体中定义 type 来区分协议类型，在函数中也能根据类型的不同对应执行相应的代码。

#include "network.h"

//分配内存，创建socket套接字，初始化地址，绑定，监听，连接
NetWork *init_nw(int type,short port,const char *ip,bool issvr)
{
    NetWork *nw=malloc(sizeof(NetWork));
    nw->sock_fd=socket(AF_INET,type,0);
    if (nw->sock_fd<0)
    {
        free(nw);
        perror("socket");
        return NULL;
    }
    //初始化通信地址
    bzero(&nw->addr,nw->addrlen);
    //准备通信地址
    nw->type=type;
    nw->issvr=issvr;
    nw->addr.sin_family=AF_INET;
    nw->addr.sin_port=htons(port);
    nw->addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip);
    nw->addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);
    //检查是否服务器
    if (issvr)
    {
        if (bind(nw->sock_fd,(SP)&nw->addr,nw->addrlen))
        {
            free(nw);
            perror("bind");
            return NULL;
        }
        //TCP服务器端需要监听
        if (SOCK_STREAM==type&&listen(nw->sock_fd,50))
        {
            free(nw);
            perror("listen");
            return NULL;
        }
        
    }
    else if (SOCK_STREAM==type)//TCP客户端
    {
        if(connect(nw->sock_fd,(SP)&nw->addr,nw->addrlen))
		{
            free(nw);
            perror("connect");
            return NULL;
		}
        
    }
    return nw;
}

//等待连接，只有TCP协议的服务器端才能调用
NetWork *accept_nw(NetWork *svr_nw)
{
    if (SOCK_STREAM!=svr_nw->type || !svr_nw->issvr)
    {
        printf("只有TCP协议且为服务器端的NetWork对象才能调用此函数");
        return NULL;
    }
    //为新的NetWork分配内存并初始化
    NetWork *nw=malloc(sizeof(NetWork));
    nw->addrlen=svr_nw->addrlen;
    nw->type=SOCK_STREAM;
    nw->issvr=true;

    nw->sock_fd=accept(svr_nw->sock_fd,(SP)&nw->addr,&nw->addrlen);
    if (nw->sock_fd<0)
    {
        free(nw);
        perror("accept");
        return NULL;
    }
    return nw;
}

//具备send和sendto的功能
int send_nw(NetWork *nw,void *buf,size_t len)
{
    if (nw->type==SOCK_DGRAM)
    {
        return sendto(nw->sock_fd,buf,len,0,(SP)&nw->addr,nw->addrlen);
    }
    else
    {
        return send(nw->sock_fd,buf,len,0);
    }
}

//具备recv和recvfrom的功能
int recv_nw(NetWork *nw,void *buf,size_t len)
{
    if (nw->type==SOCK_DGRAM)
    {
        return recvfrom(nw->sock_fd,buf,len,0,(SP)&nw->addr,&nw->addrlen);
    }
    else
    {
        return recv(nw->sock_fd,buf,len,0);
    }
}

//关闭socket对象并释放内存
void close_nw(NetWork *nw)
{
    close(nw->sock_fd);
    free(nw);
}

//获取IP地址
const char *getip_nw(NetWork *nw)
{
    return inet_ntoa(nw->addr.sin_addr);
}

可以看到，这个小工具不仅封装了TCP和UDP的网络模型，而且还封装了客户端和服务器，只需要在调用时传入不同的参数即可统一使用此工具完成通信代码的编写。

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