linux下的socket编程

这篇日志还是先从一个能够运行起来的例子出发，一旦能顺利的看到程序的成功运行，那么接下来的事件我想应该是问为什么了？似乎这样更加容易理解和掌握。

对于socket程序的概念这里就不多写了，但我相信，如果能看完这整篇文章，我相信不会再有这样的疑问的。

下面将编写一个c/s结构的程序，主要功能是client将向server发送一些消息，而当server收到client的请求时，并向client发送一条回应信息。

server.c代码如下：

#include <stdio .h>
#include < stdlib .h>
#include < errno .h>
#include < string .h>
#include < sys /types.h>
#include < netinet /in.h>
#include < sys /socket.h>
#include < sys /wait.h>

#define SERVPORT 3333
#define BACKLOG 10
#define MAXSIZE 1024

int main() {
int sockfd,client_fd;
struct sockaddr_in my_addr;
struct sockaddr_in remote_addr;
//创建套接字
if ((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) == -1) {
perror("socket create failed!");
exit(1);
}

//绑定端口地址
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_port = htons(SERVPORT);
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
bzero(&(my_addr.sin_zero),8);
if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
perror("bind error!");
exit(1);
}

//监听端口
if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1) {
perror("listen error");
exit(1);
}

while (1) {
int sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
if ((client_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&remote_addr,&sin_size)) == -1) {
perror("accept error!");
continue;
}
printf("Received a connection from %s/n", (char*)inet_ntoa(remote_addr.sin_addr));

//子进程段
if (!fork()) {
//接受client发送的请示信息
int rval;
char buf[MAXSIZE];
if ((rval = read(client_fd, buf, MAXSIZE)) < 0) {
perror("reading stream error!");
continue;
}
printf("%s/n",buf);

//向client发送信息
char* msg = "Hello,Mr hqlong, you are connected!/n";
if (send(client_fd, msg, strlen(msg), 0) == -1) perror("send error!");
close(client_fd);
exit(0);
}
close(client_fd);
}
return 0;
}

编译并启动服务

hqlong@ubuntu:~$ gcc server.c -o server
hqlong@ubuntu:~$./server &

这里我们的server已经作为一个服务后台运行，如果想知道后台的服务的运行状态，可能使用netstat来查看.

hqlong@ubuntu:~/t$ netstat -nl | grep 3333
tcp 0 0 0.0.0.0:3333 0.0.0.0:* LISTEN

可以看出3333端口已经在监听，这说明服务已经启动。
为了测试server是否可以接受client的请求，可以使用telnet来进行测试。

hqlong@ubuntu:~$ telnet 127.0.0.1 3333
Trying 127.0.0.1...
Received a connection from 127.0.0.1
Connected to 127.0.0.1.
Escape character is '^]'.
test
test

Hello,Mr hqlong, you are connected!
Connection closed by foreign host.

可以看出，我们使用telnet来连接刚所启动的server，然后向该server发送了一条信息”test”,server收到了这条信息后，向client发送了一条响应信息，告诉我们，我们已经连接上了。

接下来来编写自己的client程序，完成的功能和上面的telnet的测试功能一样，向server发送一条信息，server在收到这条信息后，向client发送一条响应信息。
代码如下：client.c

#include < stdio .h>
#include < stdlib .h>
#include < errno .h>
#include < string .h>
#include < sys /types.h>
#include < netinet /in.h>
#include < sys /socket.h>
#include < sys /wait.h>

#define SERVPORT 3333
#define MAXDATASIZE 100
#define SERVER_IP "127.0.0.1"
#define DATA "this is a client message"

int main(int argc, char* argv[]) {
int sockfd, recvbytes;
char buf[MAXDATASIZE];
struct hostent *host;
struct sockaddr_in serv_addr;

if (( sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
perror("socket error!");
exit(1);
}
bzero(&serv_addr,sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(SERVPORT);
serv_addr.sin_addr.s_addr= inet_addr(SERVER_IP);

if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
perror("connect error!");
exit(1);
}

write(sockfd,DATA, sizeof(DATA));
if ((recvbytes = recv(sockfd, buf, MAXDATASIZE,0)) == -1) {
perror("recv error!");
exit(1);
}

buf[recvbytes] = '/0';
printf("Received: %s",buf);
close(sockfd);
return 0;
}

编译运行

hqlong@ubuntu:~$ gcc client.c -o client
hqlong@ubuntu:~$ ./client
Received a connection from 127.0.0.1
Hello,Mr hqlong, you are connected!
Connection closed by foreign host.

以上就是整个服务器端和客户端程序的编写。


上图显示了程序使用面向连接协议(tcp)时，进行的典型socket系统调用。服务器程序建立了一个socket，并调用bind函数将此socket 和本地协议端口联系起来，然后用listen和accept函数将此socket参数置于被动的监听模式并接收到建立连接。
客户程序也建立一个socket，接着调用connect函数启动网络对话。在客户和服务器建立连接以后，就可以用read、write等函数进行通信了。
具体函数细节请参考linux c函数手册