《c语言从入门到精通》看书笔记——第16章 网络套接字编程（下）——套接字
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《c语言从入门到精通》看书笔记——第16章 网络套接字编程（下）——套接字
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1、套接字概述
套接字是網(wǎng)絡(luò)通信的基石，是網(wǎng)絡(luò)通信的基本構(gòu)件。
所謂套接字，實(shí)際上是一個(gè)指向傳輸提供者的句柄。在WinSock中，就是通過操作該句柄來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信和管理的。根據(jù)性質(zhì)和作用不同，套接字可以分為原始套接字、流式套接字、數(shù)據(jù)包套接字3種。
（1）原始套接字：原始套接字是在WinSock2規(guī)范中提出的，他能夠使程序開發(fā)人員對(duì)底層的網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制進(jìn)行控制，在原始套接字下接受的數(shù)據(jù)中包含IP頭
（2）流式套接字：流式套接字提供雙向、有序、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，該類型套接字在通信前需要雙方建立連接。TCP協(xié)議采用的就是流式套接字。
（3）數(shù)據(jù)包套接字：數(shù)據(jù)報(bào)套接字提供雙向的數(shù)據(jù)流，但是它不能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴⒂行蛐浴⒑蜔o重復(fù)性。UDP協(xié)議采用就是數(shù)據(jù)包套接字。
2、TCP套接字的socket編程
TCP是面向連接的、可靠的傳輸協(xié)議。通信雙方建立連接就可以利用TCP進(jìn)行通信。TCP提供了數(shù)據(jù)確認(rèn)和數(shù)據(jù)重傳的機(jī)制，保證了發(fā)送的數(shù)據(jù)一定能到達(dá)通信的對(duì)方。
基于TCP面向連接的socket編程的服務(wù)器端程序流程如下：
（1）創(chuàng)建套接字socket。
（2）將創(chuàng)建的套接字綁定（bind）到本地的地址和端口上
（3）設(shè)置套接字的狀態(tài)為監(jiān)聽狀態(tài)（listen），準(zhǔn)備接受客戶端的連接請(qǐng)求。
（4）接受請(qǐng)求（accpet），同時(shí)返回得到一個(gè)用于連接的新套接字。
（5）使用這個(gè)新套接字進(jìn)行通信（通信函數(shù)使用send/recv）。
（6）通信完畢，釋放套接字資源（closesocket）。
基于TCP面向連接的socket編程的客戶端程序流程如下：
（1）創(chuàng)建套接字socket。
（2）向服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求（connect）
（3）請(qǐng)求連接后與服務(wù)器進(jìn)行通信操作（send/recv）
（4）釋放套接字資源（closesocket）
3、UDP的套接字的socket編程
UDP是無連接的、不可靠的傳輸協(xié)議。采用UDP進(jìn)行通信時(shí)，不需要建立連接，可以直接向一個(gè)IP地址發(fā)送數(shù)據(jù)，但是不能保證對(duì)方能收到。可以把服務(wù)器稱為接收端，客服端就是發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送端。
基于UDP面向無連接的socket編程的發(fā)送端程序流程如下：
（1）創(chuàng)建套接字socket
（2）將套接字綁定（bind）帶一個(gè)本地地址和端口上
（3）等待接收數(shù)據(jù)（recvfrom）
（4）釋放套接字資源（closesocket）
基于UDP面向無連接的socket編程的接收端程序流程如下：
（1）創(chuàng)建套接字socket
（2）向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)（sendto）
（3）釋放套接字資源（closesocket）
4、套接字函數(shù)介紹
（1）WSAStartup函數(shù)：初始化套接字庫(kù)。其原型如下：
int WSAStartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData);
注意：WSAStartup函數(shù)用于初始化Ws2_32.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。在使用套接字函數(shù)之前，一定要初始化Ws2_32.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。
說明：1）wVersionRequested:表示調(diào)用者使用的Windows socket的版本，該字節(jié)記錄修訂版本，低字節(jié)記錄主版本。例如版本2.1，則高字節(jié)記錄1，低字節(jié)記錄2
2）lpWSAData:是一個(gè)WSADATA結(jié)構(gòu)指針，該結(jié)構(gòu)詳細(xì)記錄了Windows套接字的相關(guān)信息。其定義如下：
typedef struct WSAData
{
WORD ? ? wVersion;
WORD ? ? wHighVersion;
char ? ? szDwscription[WSADESCRIPTION_LEN+1];
char ? ? szSystemStatus[WSASYS_STAUS_LEN+1];
unsigned short ? ? iMaxSockets;
unsigned short ? ? iMaxUdpDg;
char FAR* ? ? lpVendorlnfo;
}WSADATA,FAR*LPWSADATA;
（2）socket函數(shù)：創(chuàng)建一個(gè)套接字
SOCKET socket(int af,int type,int protocol);
說明：1)af：表示一個(gè)地址家族，通常為AF_INET
2)type:表示套接字類型，如果未SOCK_STREAM,表示創(chuàng)建面向連接的流式套接字；為SOCK_DGRAM,表示創(chuàng)建面向無連接的數(shù)據(jù)報(bào)套接字；SOCK_RAW,表示創(chuàng)建原始套接字。對(duì)于這些值，用戶可以在Winsock2.h頭文件中找到
3）potocol:表示套接口所用的協(xié)議，若果用戶不指定，可以設(shè)置為0
4）返回值：創(chuàng)建的套接字句柄
（3）bind函數(shù)：將套接字綁定到指定的端口和地址上。
int bind(SOCKET s,const stuct sockaddr FAR* ? ? name,int namelen);
說明：
1）s：表示套接字標(biāo)識(shí)
2）name：是一個(gè)sockaddr結(jié)構(gòu)指針，該結(jié)構(gòu)中包含了要結(jié)合的地址和端口號(hào)
3）namelen：確定name緩沖區(qū)的長(zhǎng)度
4）返回值：如果函數(shù)執(zhí)行成功，則返回值為0，否則為SOCKET_ERROR
（4）listen函數(shù)：將嵌套字設(shè)定為監(jiān)聽模式。對(duì)于流式套接字，必須處于監(jiān)聽模式才能夠接收客戶端套接字的連接。
int listen(SOCKET S,int backlog);
說明：
1）s：表示套接字標(biāo)識(shí)
2）backlog：表示等待連接的最大隊(duì)列長(zhǎng)度。
（5）accept函數(shù)：接受客戶端的連接。在流式套接字中，只有在套接字處于監(jiān)聽狀態(tài)，才能接受客戶端的連接。
SOCKET accept(SOCKET s,struct sockaddr FAR* addr,int FAR* addrlen);
說明：
1）s：表示套接字標(biāo)識(shí)
2）addr：是一個(gè)sockddr_in結(jié)構(gòu)指針，包含一組客戶端的端口號(hào)、IP地址等信息。
3）addrlen：用于接收參數(shù)addr的長(zhǎng)度
（6）closesocket函數(shù)：關(guān)閉套接字
int closesocket(SOCKET s);
（7）connect函數(shù)：發(fā)送連接請(qǐng)求
int connect(SOCKET s,const struct sockaddr FAR* ? ? name,int namelen);
說明：
1）s：表示套接字標(biāo)識(shí)
2）name：表示套接字s要連接的主機(jī)地址和端口號(hào)
3）namelen：是neme緩沖區(qū)的長(zhǎng)度
4）返回值：執(zhí)行成功，返回值為0，否則放回SOCKET_ERROR.用戶可以通過WSAGETLASTERROR得到其錯(cuò)誤描述
（8）htons函數(shù)：將一個(gè)16位的無符號(hào)短整型數(shù)據(jù)由主機(jī)排列方式轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)排列方式
u_short htons(u_short hostshort);
說明：
1)hostshort：是一個(gè)主機(jī)排列方式的無符號(hào)短整型數(shù)據(jù)
2）返回值：函數(shù)返回值是16位的網(wǎng)絡(luò)排列方式數(shù)據(jù)
（9）htonl函數(shù)：將一個(gè)無符號(hào)長(zhǎng)整型數(shù)據(jù)由主機(jī)排列方式轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)排列方式
u_long htonl(u_long hostlong);
說明：
1）hostlong：表示一個(gè)主機(jī)排列方式的無符號(hào)長(zhǎng)整型數(shù)據(jù)
2）返回值：32位的網(wǎng)絡(luò)排列方式數(shù)據(jù)
（10）inet_addr函數(shù)：將一個(gè)由字符串表示的地址轉(zhuǎn)換為32位的無符號(hào)長(zhǎng)整型數(shù)據(jù)
unsigned long inet_addr(const char FAR* cp);
說明：
1）cp：表示一個(gè)IP復(fù)制的字符串
2）返回值：32位無符號(hào)整數(shù)
（11）recv函數(shù)：從面向連接的套接字中接收數(shù)據(jù)
int recv(SOCKET s,char FAR* BUF,int len,int,flags);
說明：
1）s：表示套接字標(biāo)識(shí)
2）buf：接收數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)
3）len：buf的長(zhǎng)度
4）flags：函數(shù)的調(diào)用方式。如果未MSG_PEEK，則表示查看傳來的數(shù)據(jù)，在序列前端的數(shù)據(jù)會(huì)被復(fù)制一份到緩沖區(qū)中，但是這個(gè)數(shù)據(jù)不會(huì)從序列中移走；如果是MSG_OOB，則表示用來處理Out-Of-Band數(shù)據(jù)，也就是外帶數(shù)據(jù)。
（12）send函數(shù)：在面向連接方式的套接字間發(fā)送數(shù)據(jù)。
? int send(SOCKET s,const char FAR* buf,int len,int flags);
說明：
1）s：表示套接字標(biāo)識(shí)
2）buf：表示存放要發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)
3）len：緩沖區(qū)長(zhǎng)度
4）flags：函數(shù)的調(diào)用方式
（13）recvfrom函數(shù)：接收一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)信息并保存源地址
int recvfrom(SOCKET s,char FAR* buf,int len,int flags, struct sockaddr FAR* from,int FAR* fromlen);
說明：
1）s：表示套接字標(biāo)識(shí)
2）buf：指向緩沖區(qū)的指針，用來接收數(shù)據(jù)
3）len：緩沖區(qū)的長(zhǎng)度
4）flags：通過設(shè)置這個(gè)值可以影響函數(shù)調(diào)用的行為
5）from：是一個(gè)指向地址結(jié)構(gòu)的指針，用來接收發(fā)送數(shù)據(jù)防的地址信息
6）fromlen：表示緩沖區(qū)的長(zhǎng)度
（14）sendto函數(shù)：向一個(gè)特定的目的方發(fā)送數(shù)據(jù)
int sendto(SOCKET s,const char FAR* buf,int len,int flags,const struct sockaddr FAR* to,int tolen);
說明：
1）s：表示一個(gè)（可能已經(jīng)建立連接的）套接字標(biāo)識(shí)
2）buf：指向緩沖區(qū)的指針，該緩沖區(qū)包含將要發(fā)送的數(shù)據(jù)
3）len：表示緩沖區(qū)的長(zhǎng)度
4）flags：通過設(shè)置這個(gè)值可以影響函數(shù)的調(diào)用行為
5）to：指定目標(biāo)調(diào)節(jié)子的地址
6）tolen：表示緩沖區(qū)的長(zhǎng)度
（15）WSACleanup函數(shù)：釋放為Ws2_32.dll動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)初始化時(shí)分配的資源
int WSACleanup(void);
使用該函數(shù)關(guān)閉動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)：
WSACleanup();
總結(jié)
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