Linux C Socket編程原理及簡單實例

部分轉自：http://goodcandle.cnblogs.com/archive/2005/12/10/294652.aspx

1.   什麼是TCP/IP、UDP？

2.   Socket在哪裏呢？

3.   Socket是什麼呢？

4.   有不少的框架，爲何還在從Socket開始？

5.   Linux C Socket簡單示例

 

1.什麼是TCP/IP、UDP？

　　TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即傳輸控制協議/網間協議，是一個工業標準的協議集，它是爲廣域網（WANs）設計的。
　　UDP（User Data Protocol，用戶數據報協議）是與TCP相對應的協議。它是屬於TCP/IP協議族中的一種。
　　下面的圖代表了這些協議的關係。

 

2.Socket在哪裏呢？

3.Socket是什麼呢？

　　Socket是應用層與TCP/IP協議族通訊的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口後面，對用戶來講，一組簡單的接口就是所有，讓Socket去組織數據，以符合指定的協議。

　　門面模式，用本身的話說，就是系統對外界提供單一的接口，外部不須要了解內部的實現。

4.有不少的框架，爲何還在從Socket開始？

　　如今的跨平臺網絡編程框架不少，如Java的SSH，C/C++的Boost等。

　　如今的分佈式框架不少，如Hadoop等。

　　個人任務是把一個C/C++程序作成分佈式，要求的不配環境，基本屬於純計算的，結果很小。因此選擇了Socket。

　　重要的是Socket是分佈式、雲計算、網絡編程的基礎，對Socket的學習有利於對其餘框架的理解。

　　下圖是Socket編程的基本流程：

5.Linux C Socket簡單實例與詳細註釋

 程序爲簡單的「回射」，客戶端將控制檯輸入的信息發送給服務器端，服務器原樣返回信息。

 服務器端：

 1 #include <sys/types.h>
 2 #include <sys/socket.h>
 3 #include <stdio.h>
 4 #include <netinet/in.h>
 5 #include <arpa/inet.h>
 6 #include <unistd.h>
 7 #include <string.h>
 8 #include <stdlib.h>
 9 #include <fcntl.h>
10 #include <sys/shm.h>
11 
12 #define MYPORT  8887
13 #define QUEUE   20
14 #define BUFFER_SIZE 1024
15 
16 int main()
17 {
18     ///定義sockfd
19     int server_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);
20 
21     ///定義sockaddr_in
22     struct sockaddr_in server_sockaddr;
23     server_sockaddr.sin_family = AF_INET;
24     server_sockaddr.sin_port = htons(MYPORT);
25     server_sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
26 
27     ///bind，成功返回0，出錯返回-1
28     if(bind(server_sockfd,(struct sockaddr *)&server_sockaddr,sizeof(server_sockaddr))==-1)
29     {
30         perror("bind");
31         exit(1);
32     }
33 
34     ///listen，成功返回0，出錯返回-1
35     if(listen(server_sockfd,QUEUE) == -1)
36     {
37         perror("listen");
38         exit(1);
39     }
40 
41     ///客戶端套接字
42     char buffer[BUFFER_SIZE];
43     struct sockaddr_in client_addr;
44     socklen_t length = sizeof(client_addr);
45 
46     ///成功返回非負描述字，出錯返回-1
47     int conn = accept(server_sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &length);
48     if(conn<0)
49     {
50         perror("connect");
51         exit(1);
52     }
53 
54     while(1)
55     {
56         memset(buffer,0,sizeof(buffer));
57         int len = recv(conn, buffer, sizeof(buffer),0);
58         if(strcmp(buffer,"exit\n")==0)
59             break;
60         fputs(buffer, stdout);
61         send(conn, buffer, len, 0);
62     }
63     close(conn);
64     close(server_sockfd);
65     return 0;
66 }

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客戶端：

 1 #include <sys/types.h>
 2 #include <sys/socket.h>
 3 #include <stdio.h>
 4 #include <netinet/in.h>
 5 #include <arpa/inet.h>
 6 #include <unistd.h>
 7 #include <string.h>
 8 #include <stdlib.h>
 9 #include <fcntl.h>
10 #include <sys/shm.h>
11 
12 #define MYPORT  8887
13 #define BUFFER_SIZE 1024
14 
15 int main()
16 {
17     ///定義sockfd
18     int sock_cli = socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);
19 
20     ///定義sockaddr_in
21     struct sockaddr_in servaddr;
22     memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
23     servaddr.sin_family = AF_INET;
24     servaddr.sin_port = htons(MYPORT);  ///服務器端口
25     servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");  ///服務器ip
26 
27     ///鏈接服務器，成功返回0，錯誤返回-1
28     if (connect(sock_cli, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
29     {
30         perror("connect");
31         exit(1);
32     }
33 
34     char sendbuf[BUFFER_SIZE];
35     char recvbuf[BUFFER_SIZE];
36     while (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL)
37     {
38         send(sock_cli, sendbuf, strlen(sendbuf),0); ///發送
39         if(strcmp(sendbuf,"exit\n")==0)
40             break;
41         recv(sock_cli, recvbuf, sizeof(recvbuf),0); ///接收
42         fputs(recvbuf, stdout);
43 
44         memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
45         memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
46     }
47 
48     close(sock_cli);
49     return 0;
50 }

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執行：

客戶端

服務器端