最通俗易懂的sockfd用法解释

原创已于 2024-09-11 22:06:52 修改 · 2.1k 阅读

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#linux #websocket #网络 #c语言

于 2024-09-10 19:19:55 首次发布

sockfd 是套接字（socket）类型,是文件描述符

1. sockfd 绑定的端口是谁的端口？

sockfd 是服务器创建的一个套接字描述符，它通过 bind() 函数绑定到一个特定的 IP 地址和端口号上。

端口的概念：端口是一个标识特定应用程序或服务的数字。服务器程序绑定到一个端口上，以便客户端知道如何连接它。
当服务器通过 sockfd 调用 bind() 绑定端口时，这个端口就是服务器的端口，它用于监听客户端的连接请求。客户端知道服务器的 IP 地址和端口号后，就可以向该端口发起连接。

所以，sockfd 绑定的是服务器的端口号，是服务器通过该端口接收客户端请求的入口。

2. sockfd如何监听，如何构建新连接？

当服务器使用 listen() 函数监听连接请求后，客户端会通过 connect() 函数向服务器发出请求。

新连接指的是服务器接收到客户端的请求后，通过 accept() 函数创建一个新的套接字描述符。这个新的描述符专门用于处理与该特定客户端的通信。
过程概述：
- 监听连接：服务器使用 listen() 监听来自客户端的连接请求。此时，sockfd 仍然只是监听套接字，用于等待连接请求。
- 建立新连接：当有客户端请求连接时，accept() 会被调用，创建一个新的套接字（通常称为 clientfd），用于与这个特定客户端通信。
- 多客户端连接：服务器可以同时处理多个客户端的请求。每个客户端连接请求都会生成一个新的套接字，用于处理与该客户端的通信。clientfd包含客户端的ip地址和端口号来区分

一个贴切的比喻

sockfd 像是迎宾员：负责站在门口（监听套接字，绑定了服务器的端口），等待客人（客户端）来请求服务。

客户端连接：当客人（客户端）到达并提出需求时，迎宾员（sockfd）会把客人带到一个特定的服务员（clientfd），这个服务员专门处理该客人的需求（新连接）。

新连接的含义：每个客人（客户端）都会有自己的服务员（新的套接字 clientfd），他们之间可以单独交流，而迎宾员继续等待其他新客人。

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

int main() {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr; //配置服务器
    
    // 创建套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sockfd < 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    // 配置服务器地址结构
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 接受任意地址的连接
    server_addr.sin_port = htons(8080); // 绑定端口 8080
    
    // 绑定套接字到端口
    if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        perror("bind failed");
        close(sockfd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    // 设置套接字为监听状态，最多接受 10 个待处理连接
    if (listen(sockfd, 10) < 0) {
        perror("listen failed");
        close(sockfd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    printf("Server is listening on port 8080...\n");
    
    // 后续代码用于接受连接和处理客户端请求
    // ...

    // 关闭套接字
    close(sockfd);
    return 0;
}

以下是我个人的一些问题，搜寻答案如下：

1. `clientfd` 和 `sockfd` 是否都是 socket 类型？

是的，clientfd 和 sockfd 都是套接字（socket）类型，它们都是文件描述符，都是通过 socket() 函数创建的。

sockfd 是服务器最初创建的套接字，用于监听客户端连接请求。
clientfd 是通过 accept() 函数为每个客户端创建的新的套接字，用于与该特定客户端进行通信。

虽然它们都是套接字，但它们的用途不同：

sockfd 负责监听连接。
clientfd 负责与客户端的具体数据交互。

2. `clientfd` 的端口与 `sockfd` 是否相同？

clientfd 和 sockfd 端口相同，但它们的使用方式不同。

服务器的 sockfd 绑定的端口是服务器端的端口，例如 80（HTTP）或 8080（自定义服务端口），它通过这个端口监听客户端连接。
当 accept() 被调用时，clientfd 会创建用于与客户端通信的套接字。此时，clientfd 仍然使用服务器的同一个端口，但同时它也记录了客户端的 IP 地址和客户端的临时端口号（由客户端动态分配），用于与该客户端的后续通信。

3. 客户端请求新连接也是通过客户端的端口吗？

是的，客户端通过它自己的端口发起连接请求。具体来说：

当客户端使用 socket() 创建一个套接字并调用 connect() 连接服务器时，客户端的操作系统会自动为客户端分配一个临时的本地端口（通常是 49152 到 65535 之间的动态端口），用于和服务器通信。
客户端使用这个临时端口来与服务器通信，而服务器则通过它的固定监听端口（比如 80 或 8080）接收客户端的请求。