Linux TCP/IP Socket编程

一.Socket TCP/IP流程图

socket流程图

二.关键数据结构/结构体

sockaddr_in

在列出sockaddr_in结构体之前先将sockaddr结构体说明，此数据结构用作bind、connect、recvfrom、sendto等函数的参数，指明地址信息。sockaddr定义如下：

struct sockaddr {
    unsigned short sa_family; 
    char sa_data[14]; 
};

但一般编程中并不直接针对此数据结构操作，而是使用另一个与sockaddr等价的数据结构sockaddr_in。

sockaddr_in结构体在<netinet/in.h>中定义，定义如下：

struct sockaddr_in{
    short int sin_family;//协议族，在socket编程中只能是AF_INET
    unsigned short int sin_port;//存储端口号(使用网络字节顺序)
    struct in_addr sin_addr;//存储IP地址,使用in_addr这是数据结构
    unsigned char sin_zero[8];//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{//实际上就是32位ip地址
    unsigned long s_addr;//按照网络字节顺序存储IP地址
};

typedef struct in_addr{
    union{
        struct{unsigned char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4;} S_un_b;
        struct{unsigned short s_w1,s_w2;} S_un_w;
        unsigned long S_addr;
    } S_un;
};

三.socket关键函数

1.socket()

socket()函数原型：

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int socket(int domain,int type,int protocol);

参数说明：

• domain：协议族，对于socket要使用AF_INET
• type：套接字参数类型，设置为SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM。一般使用SOCK_STREAM，因为它是基于TCP的，能保证数据正确传送到对方。SOCK_DGRAM是基于UDP的，无法保证数据正确传送到对方。如果大家使用UDP方式传输，要使用SOCK_DGRAM
• protocol：制定协议。常用协议有IPPROTO_TCP,IPPTOTO_UDP,IPPROTO_SCTP,IPPROTO_TIPC等，它们分别对应TCP,UDP,STCP,TIPC协议。TCP协议传入参数0即可
• 返回值：返回一个套接字描述符，出错返回-1

2.bind()

bind()函数原型：

int bind(int sock_fd,struct sockaddr_in *my_addr, int addrlen);

参数说明：

• sock_fd：套接字，传入的参数是socket()函数的返回值
• my_addr：一个指向包含有本机IP地址及端口号等信息得到sockaddr类的指针
• addrlen：地址长度，传入sizeof(my_addr)即可
• 返回值：成功返回0，失败返回-1；

3.connect()

connect()函数原型：

 int connect(int sock_fd, struct sockaddr *serv_addr,int addrlen);

参数说明：

• sock_fd：套接字，传入的参数是socket()函数的返回值
• serv_addr：包含远端主机IP地址和端口号的指针
• addrlen：同上，传入sizeof(serv_addr)即可
• 返回值：成功返回0，失败返回-1

4.listen()

listen()函数原型：

int listen(int sock_fd， int backlog);

参数说明：

• sock_fd：同上，传入的参数时socket()函数的返回值
• backlog：指定在请求队列中允许的最大请求数。进入的连接请求在使用系统调用accept()应答之前要在进入队列中等待。这个值是队列中最多可以拥有的请求的个数。大多数系统的缺省设置为20
• 返回值：成功返回0，失败返回-1

5.accept()