socket編程原理

1、Socket編程原理編程原理什么是SocketSocket接口是TCPIP網(wǎng)絡(luò)的API，Socket接口定義了許多函數(shù)或例程，程序員可以用它們來(lái)開(kāi)發(fā)TCPIP網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序。要學(xué)Inter上的TCPIP網(wǎng)絡(luò)編程，必須理解Socket接口。Socket接口設(shè)計(jì)者最先是將接口放在Unix操作系統(tǒng)里面的。如果了解Unix系統(tǒng)的輸入和輸出的話，就很容易了解Socket了。網(wǎng)絡(luò)的Socket數(shù)據(jù)傳輸是一種特殊的IO，Socket也是一種文件描述

2、符。Socket也具有一個(gè)類似于打開(kāi)文件的函數(shù)調(diào)用Socket()，該函數(shù)返回一個(gè)整型的Socket描述符，隨后的連接建立、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮鞫际峭ㄟ^(guò)該Socket實(shí)現(xiàn)的。常用的Socket類型有兩種：流式Socket（SOCK_STREAM）和數(shù)據(jù)報(bào)式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一種面向連接的Socket，針對(duì)于面向連接的TCP服務(wù)應(yīng)用；數(shù)據(jù)報(bào)式Socket是一種無(wú)連接的Socket，對(duì)應(yīng)于無(wú)連接的UDP服務(wù)應(yīng)用。Sock

3、et建立為了建立Socket，程序可以調(diào)用Socket函數(shù)，該函數(shù)返回一個(gè)類似于文件描述符的句柄。socket函數(shù)原型為：intsocket(intdomaininttypeintprotocol)domain指明所使用的協(xié)議族，通常為PF_I，表示互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議族（TCPIP協(xié)議族）；type參數(shù)指定socket的類型：SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM，Socket接口還定義了原始Socket（SOCK_RAW），允許程序使用

4、低層協(xié)議；protocol通常賦值“0“。Socket()調(diào)用返回一個(gè)整型socket描述符，你可以在后面的調(diào)用使用它。Socket描述符是一個(gè)指向內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針，它指向描述符表入口。調(diào)用Socket函數(shù)時(shí)，socket執(zhí)行體將建立一個(gè)Socket，實(shí)際上“建立一個(gè)Socket“意味著為一個(gè)Socket數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分配存儲(chǔ)空間。Socket執(zhí)行體為你管理描述符表。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序之間的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接包括五種信息：通信協(xié)議、本地協(xié)議地址、本地主

5、機(jī)端口、遠(yuǎn)端主機(jī)地址和遠(yuǎn)端協(xié)議端口。Socket數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包含這五種信息。Socket配置通過(guò)socket調(diào)用返回一個(gè)socket描述符后，在使用socket進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸以前，必須配置該socket。面向連接的socket客戶端通過(guò)調(diào)用Connect函數(shù)在socket數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中保存本地和遠(yuǎn)端信息。無(wú)連接socket的客戶端和服務(wù)端以及面向連接socket的服務(wù)端通過(guò)調(diào)用bind函數(shù)來(lái)配置本地信息。Bind函數(shù)將socket與本機(jī)上的一個(gè)

6、端口相關(guān)聯(lián)，隨后你就可以在該端口監(jiān)聽(tīng)服務(wù)請(qǐng)求。Bind函數(shù)原型為：intbind(intsockfdstructsockaddrmy_addrintaddrlen)Sockfd是調(diào)用socket函數(shù)返回的socket描述符my_addr是一個(gè)指向包含有本機(jī)IP地址及端口號(hào)等信息的sockaddr類型的指針；addrlen常被設(shè)置為sizeof(structsockaddr)。structsockaddr結(jié)構(gòu)類型是用來(lái)保存socket信息

7、的：structsockaddrunsignedshtsa_family地址族，AF_xxxsa_data[14]14字節(jié)的協(xié)議地址sa_family一般為AF_I，代表Inter（TCPIP）地址族；sa_data則包含該socket的IP地址和端口號(hào)。Listen函數(shù)使socket處于被動(dòng)的監(jiān)聽(tīng)模式，并為該socket建立一個(gè)輸入數(shù)據(jù)隊(duì)列，將到達(dá)的服務(wù)請(qǐng)求保存在此隊(duì)列中，直到程序處理它們。intlisten(intsockfd，in

8、tbacklog)Sockfd是Socket系統(tǒng)調(diào)用返回的socket描述符；backlog指定在請(qǐng)求隊(duì)列中允許的最大請(qǐng)求數(shù)，進(jìn)入的連接請(qǐng)求將在隊(duì)列中等待accept()它們（參考下文）。Backlog對(duì)隊(duì)列中等待服務(wù)的請(qǐng)求的數(shù)目進(jìn)行了限制，大多數(shù)系統(tǒng)缺省值為20。如果一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求到來(lái)時(shí)，輸入隊(duì)列已滿，該socket將拒絕連接請(qǐng)求，客戶將收到一個(gè)出錯(cuò)信息。當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)listen函數(shù)返回1，并置相應(yīng)的errno錯(cuò)誤碼。accept()函

9、數(shù)讓服務(wù)器接收客戶的連接請(qǐng)求。在建立好輸入隊(duì)列后，服務(wù)器就調(diào)用accept函數(shù)，然后睡眠并等待客戶的連接請(qǐng)求。intaccept(intsockfdvoidaddrintaddrlen)sockfd是被監(jiān)聽(tīng)的socket描述符，addr通常是一個(gè)指向sockaddr_in變量的指針，該變量用來(lái)存放提出連接請(qǐng)求服務(wù)的主機(jī)的信息（某臺(tái)主機(jī)從某個(gè)端口發(fā)出該請(qǐng)求）；addrten通常為一個(gè)指向值為sizeof(structsockaddr_in

10、)的整型指針變量。出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)accept函數(shù)返回1并置相應(yīng)的errno值。首先，當(dāng)accept函數(shù)監(jiān)視的socket收到連接請(qǐng)求時(shí)，socket執(zhí)行體將建立一個(gè)新的socket，執(zhí)行體將這個(gè)新socket和請(qǐng)求連接進(jìn)程的地址聯(lián)系起來(lái)，收到服務(wù)請(qǐng)求的初始socket仍可以繼續(xù)在以前的socket上監(jiān)聽(tīng)，同時(shí)可以在新的socket描述符上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸操作。數(shù)據(jù)傳輸Send()和recv()這兩個(gè)函數(shù)用于面向連接的socket上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

11、Send()函數(shù)原型為：intsend(intsockfdconstvoidmsgintlenintflags)Sockfd是你想用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的socket描述符；msg是一個(gè)指向要發(fā)送數(shù)據(jù)的指針；Len是以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度；flags一般情況下置為0（關(guān)于該參數(shù)的用法可參照man手冊(cè)）。Send()函數(shù)返回實(shí)際上發(fā)送出的字節(jié)數(shù)，可能會(huì)少于你希望發(fā)送的數(shù)據(jù)。在程序中應(yīng)該將send()的返回值與欲發(fā)送的字節(jié)數(shù)進(jìn)行比較。當(dāng)send()

12、返回值與len不匹配時(shí)，應(yīng)該對(duì)這種情況進(jìn)行處理。msg=“Hello!“intlenbytes_sent……len=strlen(msg)bytes_sent=send(sockfdmsglen0)……recv()函數(shù)原型為：intrecv(intsockfdvoidbufintlenunsignedintflags)Sockfd是接受數(shù)據(jù)的socket描述符；buf是存放接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)；len是緩沖的長(zhǎng)度。Flags也被置為0。Re