本文介绍了套接字编程的基础知识，涵盖了三种类型的套接字及其应用场景，并详细解释了创建、绑定、连接等一系列基本系统调用的功能与使用方法。此外，还提供了TCP与UDP编程的具体步骤与示例代码。
socket头文件
一 三种类型的套接字：
1.流式套接字（SOCKET_STREAM)
提供面向连接的可靠的数据传输服务。数据被看作是字节流，无长度限制。例如FTP协议就采用这种。
2.数据报式套接字（SOCKET_DGRAM）
提供无连接的数据传输服务，不保证可靠性。
3.原始式套接字（SOCKET_RAW）
该接口允许对较低层次协议，如IP，ICMP直接访问。
二 基本套接字系统调有有如下一些：
创建套接字： socket（）
绑定本机端口： bind（）
建立连接： connect（），accept（）
侦听端口： listen（）
数据传输： send（）， recv（）
输入/输出多路复用： select（）
关闭套接只： closesocket（）
三 数据类型
struct sockaddr
{
unsigned short sa_family; //地址族， 一般为AF_INET
char sa_data[14]; //14字节的协议地址
}
struct sockaddr_in
{
short int sin_family; //地址族
unsigned short int sin_port; //端口号
struct in_addr in_addr; //ip地址
unsigned char sin_zero[8]; //填充
}
四 常用函数
1 socket()
头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型：
int socket(int domain, int type, int protocol)
domain: 协议类型，一般为AF_INET
type: socket类型
protocol:用来指定socket所使用的传输协议编号，通常设为0即可
2 bind()
头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型：
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen)
sockfd: socket描述符
my_addr:是一个指向包含有本机ip地址和端口号等信息的sockaddr类型的指针
addrlen:常被设为sizeof(struct sockaddr)
3 connect()
头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型：
int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen)
sockfd: 目的服务器的socket描述符
serv_addr:包含目的机器ip地址和端口号的指针
addrlen:sizeof(struct sockaddr)
4 listen()
头文件：
#include <sys/socket.h>
函数原型：
int listen(int sockfd, int backlog);
sockfd:socket()系统调用返回的socket描述符
backlog:指定在请求队列中的最大请求数，进入的连接请求将在队列中等待accept()它们。
5 accept()
头文件：
#include <sys/types.h>
#inlcude <sys/socket.h>
函数原型：
int accept(int sockfd, void *addr, int addrlen)
sockfd:是被监听的socket描述符
addr:通常是一个指向sockaddr_in变量的指针，该变量用来存放提出连接请求服务的主机的信息
addrlen:sizeof(struct sockaddr_in)
6 send()
头文件：
#include <sys/socket.h>
函数原型：
int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);
sockfd:用来传输数据的socket描述符
msg:要发送数据的指针
flags: 0
7 recv()
头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型:
int recv(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags)
sockfd：接收数据的socket描述符
buf:存放数据的缓冲区
len:缓冲的长度
flags:0
8 sendto()
头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型：
int sendto(int sockfd, const void *msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr *to, int tolen);
9 recvfrom()
头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型：
int recvfrom(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags, struct sockaddr *from, int fromlen)
10 read() write()
int read(int fd, char *buf, int len)
int write(int fd, char *buf, int len)
11 shutdown()
close(sockfd)
int shutdown(int sockfd, int how)
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
netinet/if_ether.h ether_arp的数据结构
netinet/ether.h 以太祯的网络字节和ascii字节的转换，包括ether_ntoa(),ether_aton这样的函数定义
netinet/ip.h 这个头文件和linux/ip.h似乎很相似，也有iphdr的数据结构,同时还包括了timestamp结构，我的理解是，linux文件夹下的 ip.h是linux黑客编写的ip头文件，而这个则是gnu一开始就定义的头文件，同时还包括了bsd中的ipheader结构定义。同理的还有该目录 下的tcp.h等文件
linux/ip.h iphdr的数据结构，以及一些ip层的数据定义，同理的还有tcp.h,udp.h等等
linux/if.h 主要的socket头文件，似乎修改自unix的if.h，定义了网卡的接口信息的宏，例如IFF_UP.另外有数个重要的interface的数据结构定义，包括ifreq，ifconf，ifmap
linux/if_packet.h 原始数据包的数据结构定义，包括sockaddr_pkt，sockaddr_ll,想接收原始数据包的不能错过这个文件。同理的还有if_ppp.h,if_tun.h等等
netinet/in.h 这个文件作的事情就多了。端口宏定义，著名ip（比如loopback），结构sockaddr_in，网络字节转换（ntoh，hton。。。。）。。。反正太多了，没事的话就把这个文件加到头文件包含里吧
netdb.h 文件如其名，包括结构hostent（主机环境），获得主机的信息的几个函数（gethostbyname）。似乎这个就是定义主机的各项环境，例如hostname等等
net/bpf.h berkeley的数据包过滤头文件，想用bpf进行包过滤的要重视一下这个文件
net/ethernet.h 包括几个以太网的数据结构，ether_addr（mac帧结构），ether_header（以太帧的头部）
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
<sys/types.h> //primitive system data types(包含很多类型重定义，如pid_t、int8_t等)
<sys/socket.h> //与套接字相关的函数声明和结构体定义，如socket()、bind()、connect()及struct sockaddr的定义等
<sys/ioctl.h> //I/O控制操作相关的函数声明，如ioctl()
<stdlib.h> //某些结构体定义和宏定义，如EXIT_FAILURE、EXIT_SUCCESS等
<netdb.h> //某些结构体定义、宏定义和函数声明，如struct hostent、struct servent、gethostbyname()、gethostbyaddr()、herror()等
<arpa/inet.h> //某些函数声明，如inet_ntop()、inet_ntoa()等
<netinet/in.h> //某些结构体声明、宏定义，如struct sockaddr_in、PROTO_ICMP、INADDR_ANY等
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h> // sockaddr_in, "man 7 ip" ,htons
#include <poll.h> //poll,pollfd
#include <arpa/inet.h> //inet_addr,inet_aton
#include <unistd.h> //read,write
#include <netdb.h> //gethostbyname
#include <error.h> //perror
#include <stdio.h>
#include <errno.h> //errno
#include <string.h> // memset
#include <string>
#include <iostream>
TCP编程服务器端一般步骤：
1、创建一个socket，用函数socket()；
2、设置socket属性，用函数setsockopt(); * 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();
4、开启监听，用函数listen()；
5、接收客户端上来的连接，用函数accept()；
6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write();
7、关闭网络连接；
8、关闭监听；
TCP编程客服端一般步骤：
1、创建一个socket，用函数socket()；
2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选
4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性；
5、连接服务器，用函数connect()；
6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write();
7、关闭网络连接；
TCP服务器端server.c
02.#include <stdio.h>
03.#include <memory.h>
04.#include <sys/types.h>
05.#include <sys/socket.h>
06.#include <netinet/in.h>
07.#include <arpa/inet.h>
08.
09.#define BUFSIZE 1024
10.
11.int main(int argc,char **argv)
12.{
13. int server_sockfd,client_sockfd;
14. int len;
15. struct sockaddr_in server_addr,client_addr;
16. int sin_size;
17. char buf[BUFSIZE];
18.
19. memset(&server_addr,0,sizeof(server_addr));
20. server_addr.sin_family = AF_INET;
21. server_addr.sin_port = htons(8000);
22. server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
23.
24. if((server_sockfd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
25. {
26. perror("socket");
27. return 1;
28. }
29.
30. if(bind(server_sockfd,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof(struct sockaddr))<0)
31. {
32. perror("bind");
33. return 1;
34. }
35.
36. listen(server_sockfd,5);
37.
38. sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
39.
40. if((client_sockfd = accept(server_sockfd,(struct sockaddr *)&client_addr,&sin_size))<0)
41. {
42. perror("accept");
43. return 1;
44. }
45. printf("accept client is %s/n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
46.
47. len = send(client_sockfd,"Welcome to zechin server/n",25,0);
48.
49. while(1)
50. {
51. len = recv(client_sockfd,buf,BUFSIZE,0);
52. if(len < 0)
53. printf("Did not receive any message/n");
54. else
55. {
56. if(!strcmp(buf,"end"))
57. break;
58. buf[len]='/0';
59. printf("Receive message:%s/n",buf);
60. }
61.
62. if(send(client_sockfd,buf,len,0)<0)
63. printf("send failed/n");
64. }
65.
66. close(client_sockfd);
67. close(server_sockfd);
68. return 0;
69.}
TCP客户器端client.c
02.#include <stdio.h>
03.#include <memory.h>
04.#include <sys/types.h>
05.#include <sys/socket.h>
06.#include <netinet/in.h>
07.#include <arpa/inet.h>
08.
09.#define BUFSIZE 1024
10.
11.int main(int argc,char **argv)
12.{
13. int client_sockfd;
14. int len;
15. struct sockaddr_in server_addr;
16. char buf[BUFSIZE];
17.
18. memset(&server_addr,0,sizeof(server_addr));
19. server_addr.sin_family = AF_INET;
20. server_addr.sin_port = htons(8000);
21. server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.8");
22.
23. if((client_sockfd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
24. {
25. perror("socket");
26. return 1;
27. }
28.
29. if(connect(client_sockfd,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof(struct sockaddr))<0)
30. {
31. perror("connect");
32. return 1;
33. }
34.
35. len = recv(client_sockfd,buf,BUFSIZE,0);
36. buf[len] = '/0';
37. printf("%s/n",buf);
38.
39. while(1)
40. {
41. printf("Entet string to send:");
42. scanf("%s",buf);
43. if(!strcmp(buf,"quit"))
44. break;
45. len = send(client_sockfd,buf,strlen(buf),0);
46. len = recv(client_sockfd,buf,BUFSIZE,0);
47. buf[len]='/0';
48. printf("Receive:%s/n",buf);
49. }
50. close(client_sockfd);
51. return 0;
52.}
UDP编程服务器端一般步骤：
1、创建一个socket，用函数socket()；
2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选
4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性；
5、连接服务器，用函数connect()；
6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write();
7、关闭网络连接；
UDP编程客户端一般步骤：
1、创建一个socket，用函数socket()；
2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选
3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选
4、设置对方的IP地址和端口等属性;
5、发送数据，用函数sendto();
6、关闭网络连接
UDP服务器端server.c
02.#include <stdio.h>
03.#include <memory.h>
04.#include <sys/types.h>
05.#include <sys/socket.h>
06.#include <netinet/in.h>
07.#include <arpa/inet.h>
08.
09.#define BUFSIZE 1024
10.
11.int main(int argc,char **argv)
12.{
13. int server_sockfd;
14. int len;
15. struct sockaddr_in server_addr,client_addr;
16. int sin_size;
17. char buf[BUFSIZE];
18.
19. memset(&server_addr,0,sizeof(server_addr));
20. server_addr.sin_family = AF_INET;
21. server_addr.sin_port = htons(8000);
22. server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
23.
24. if((server_sockfd = socket(PF_INET,SOCK_DGRAM,0))<0)
25. {
26. perror("socket");
27. return 1;
28. }
29.
30. if(bind(server_sockfd,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof(struct sockaddr))<0)
31. {
32. perror("bind");
33. return 1;
34. }
35.
36. sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
37.
38. if((len = recvfrom(server_sockfd,buf,BUFSIZE,0,(struct sockaddr *)&client_addr,&sin_size))<0)
39. {
40. perror("recvfrom");
41. return 1;
42. }
43. printf("received from %s/n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
44. buf[len] = '/0';
45. printf("%s/n",buf);
46. close(server_sockfd);
47. return 0;
48.}
UDP客户端client.c
02.#include <stdio.h>
03.#include <memory.h>
04.#include <sys/types.h>
05.#include <sys/socket.h>
06.#include <netinet/in.h>
07.#include <arpa/inet.h>
08.
09.#define BUFSIZE 1024
10.
11.int main(int argc,char **argv)
12.{
13. int client_sockfd;
14. int len;
15. struct sockaddr_in server_addr;
16. int sin_size;
17. char buf[BUFSIZE];
18.
19. memset(&server_addr,0,sizeof(server_addr));
20. server_addr.sin_family = AF_INET;
21. server_addr.sin_port = htons(8000);
22. server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.8");
23.
24. if((client_sockfd = socket(PF_INET,SOCK_DGRAM,0))<0)
25. {
26. perror("socket");
27. return 1;
28. }
29.
30. printf("Enter the send message/n");
31. scanf("%s",buf);
32. sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
33.
34. if((len = sendto(client_sockfd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr *)&server_addr,sin_size))<0)
35. {
36. perror("sendto");
37. return 1;
38. }
39. close(client_sockfd);
40. return 0;
41.}
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