Linux网络socket编程_linux 在网络编程中,流式socket使用什么协议-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/rongdeguoqian/article/details/12754079

本文介绍Linux环境下TCP Socket编程的基础知识，包括Socket类型、数据传输、名字地址转换等内容，并提供了具体的编程实例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

socket网络编程时linux中数据传输的一种重要的方式。今天所介绍的是tcp的编程。

一、socket有三种类型：

1、流式socket（SOCK_STREAM）

流式套接字提供可靠、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。说白了就是这家伙可靠。

2、数据包socket（SOCKET_DGRAM）

数据包套接字是一种无连接的服务，数据通过相互独立的报文进行传输，它是无序的。容易出错，使用的是UDP协议。

3、原始socket

原始套接字允许对底层协议如IP和ICMP进行直接访问，功能强大但使用不便。

常用的两个数据类型：sockaddr和sockaddr_in。

struct sockaddr {
　　 unsigned short sa_family; /* address family, AF_xxx */
　　 char sa_data[14]; /* 14 bytes of protocol address */
　　};

说明：

sa_family ：是2字节的地址家族，一般都是“AF_xxx”的形式。通常大多用的是都是AF_INET。
　　sa_data ：是14字节的协议地址。

struct sockaddr_in {
　　short int sin_family; /* Address family */
　　unsigned short int sin_port; /* Port number */
　　struct in_addr sin_addr; /* Internet address */
　　unsigned char sin_zero[8]; /* Same size as struct sockaddr */
　　};
　　sin_family：指代协议族，在socket编程中只能是AF_INET
　　sin_port：存储端口号（使用网络字节顺序）
　　sin_addr：存储IP地址，使用in_addr这个数据结构
　　sin_zero：是为了让sockaddr与sockaddr_in两个数据结构保持大小相同而保留的空字节。

struct in_addr{
unsigned long s_addr;
};

二、数据传输的优先顺序：

计算机存储有两种方式：大端存储和小端存储。在网络中的传输是大端模式，因此需要进行转换。这里用到了四个函数：htons、ntohs、htonl、ntohl。分别实现网络字节序和主机字节序的转换。

三、名字地址转换

gethostname和gethostaddr都会涉及hostent的结构体。

四、socket基础编程

好了，以上的介绍就相当于socket编程做了一点小小的普及，只是我们在socket编程中用到的工具而已，不用死死的揪住不放。下面才是socket编程的重点的地方。工欲善其事，必先利其器。前面我们把我们的武器拿出了一部分，只是武器而已。

下面进行socket编程的步骤，在编程的过程中跟着步骤走就是了，就如同学习武术一样，一招一式跟着学就是了。

1、socket：该函数用于建立一个socket连接，可指定socket类型的信息。其实socket就是一个文件，建立socket之后，就可以对socketaddr或者socketaddr_in进行初始化，保存socket的信息。

2、bind：该函数用于将ip地址绑定端口号，若绑定其他地址则不成功。另外它主要用于TCP的连接，而UDP的客户端并不需要绑定。其实原理很简单，TCP的传输类似于手机的通话，是一对一的；而UDP的通话类似于短信的形式，可以有很多人对同一个手机发送短信。所以在UDP客户端中就不需要将ip地址绑定为端口号。

3、connect：此函数用于客户端，主要是建立和服务器的连接。connect在UDP编程中有点类似于bind函数的作用。

4、send和recv：这两个函数用于接收和发送数据。可以用在TCP和UDP中。当用在UDP中，客户端可以在connect函数之后使用。

5、sendto和recvfrom：这两个函数和send和recv函数功能是类似的。当用在TCP协议中，后面和地址有关的参数不起作用，函数等同于send和recv。在UDP中，可以用在之前没有用connect函数情况中，这两个函数可以自动寻找制定的地址并进行连接。

下图是TCP的模型：

下图是UDP模型：

接下来就是几个函数的模型，不用记，在使用的过程中在查询就是了。

五、TCP编程实例：

server.c

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#define SERVPORT 4444
#define BACKLOG 10
#define MAX_CONNECTED_NO 10
#define MAXDATASIZE 100

int main()
{
	struct sockaddr_in server_sockaddr,client_sockaddr;
	int sin_size,recvbytes;
	int sockfd,client_fd;
	char buf[MAXDATASIZE];
	if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){
		perror("socket");
		exit(1);
	}
	printf("socket success!,sockfd=%d\n",sockfd);
	server_sockaddr.sin_family=AF_INET;
	server_sockaddr.sin_port=htons(SERVPORT);
	server_sockaddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
	bzero(&(server_sockaddr.sin_zero),8);
	if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&server_sockaddr,sizeof(struct sockaddr))==-1){
		perror("bind");
		exit(1);
	}
	printf("bind success!\n");
	if(listen(sockfd,BACKLOG)==-1){
		perror("listen");
		exit(1);
	}
	printf("listening....\n");
	sin_size=sizeof(struct sockaddr_in); 
		printf("sin_size = %d\n",sin_size);
	if((client_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)&client_sockaddr,&sin_size))==-1){
		perror("accept");
		exit(1);
	}
	if((recvbytes=recv(client_fd,buf,MAXDATASIZE,0))==-1){
		perror("recv");
		exit(1);
	}
 	printf("received a connection :%s\n",buf);
	
	close(sockfd);
}

client.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#define SERVPORT 4444
#define MAXDATASIZE 100
main(int argc,char *argv[]){
	int sockfd,sendbytes;
	char buf[MAXDATASIZE];
	struct hostent *host;
	struct sockaddr_in serv_addr;
	if(argc < 2){
		fprintf(stderr,"Please enter the server's hostname!\n");
		exit(1);
	}
	if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL){
		perror("gethostbyname");
		exit(1);
	}
	if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){
		perror("socket");
		exit(1);
	}
	serv_addr.sin_family=AF_INET;
	serv_addr.sin_port=htons(SERVPORT);
	serv_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr);
	bzero(&(serv_addr.sin_zero),8);
	if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,\
		sizeof(struct sockaddr))==-1){
		perror("connect");
		exit(1);
	}
	if((sendbytes=send(sockfd,"hello",6,0))==-1){
		perror("send");
		exit(1);
	}
	
	close(sockfd);
}

可以在主机上运行server.c，把client.c使用交叉环境编译，下载到开发板上运行，通过TCP实现开发板和主机的通讯。

首先在主机上运行server.c，然后在开发板上运行client.c.

在开发板上执行的程序：

注意事项：

一、在客户端执行client时，后面跟随的ip地址是主机的ip地址。

二、在accept函数中，一定要初始化sin_size的大小，否则在运行的结果中会出现：error:Invalid argument

一般初始sin_size采用的方法是：

sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);

三、accept函数：系统调用 accept() 会有点古怪的地方的！你可以想象发生这样的事情：有人从很远的地方通过一个你在侦听 (listen()) 的端口连接 (connect()) 到你的机器。它的连接将加入到等待接受 (accept()) 的队列中。你调用 accept() 告诉它你有空闲的连接。它将返回一个新的套接字文件描述符！这样你就有两个套接字了，原来的一个还在侦听你的那个端口，新的在准备发送 (send()) 和接收 ( recv()) 数据。