一.socket通信簡介

Socket是對TCP/IP協議的封裝，Socket本身并不是協議，而是一個調用接口（API），通過Socket，我們才能使用TCP/IP協議,主要利用三元組【ip地址，協議，端口】。
socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲學之一就是“一切皆文件”，都可以用“打開open –> 讀寫write/read –> 關閉close”模式來操作。
Socket()函數返回一個整型的Socket描述符，隨后的連接建立、數據傳輸等操作都是通過該Socket實現的。Socket是應用層與TCP/IP協議族通信的中間軟件抽象層。

二.網絡socket客戶端和服務器端連接過程如下：

1.1 socket()
int socket(int domain,int type, int protocol);
返回值： 成功：返回指向新創建的socket的文件描述符，失敗：返回-1。

domain：即協議域，又稱為協議族（family）。常用的協議族有，AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL（或稱AF_UNIX，Unix域socket）、AF_ROUTE等等。協議族決定了socket的地址類型，在通信中必須采用對應的地址，如AF_INET決定了要用ipv4地址（32位的）與端口號（16位的）的組合、AF_UNIX決定了要用一個絕對路徑名作為地址。
type:創建的套接字的類型，常用SOCK_STREAM（流式套接字），SOCK_DGRAM（數據報套接字）

protocol: 傳0 表示使用默認協議。

1.2 bind()
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)；
返回值:函數執行成功返回0,否則返回-1, 并設置錯誤代碼。

sockfd：需要綁定的套接字文件描述符。
addr：存入網絡類型，網絡地址和端口號的結構體。
addrlen：addr結構體的長度。

ipv4使用的結構體是struct sockaddr_in類型，所以綁定時需要強制類型轉換成struct sockaddr類型
struct sockaddr_in
{
sa_family_t sin_family; /* 2 bytes address family, AF_xxx such as AF_INET /
in_port_t sin_port; / 2 bytes port*/
struct in_addr sin_addr; /* 4 bytes IPv4 address*/
unsigned char sin_zero[8]; /* 8 bytes unused padding data, always set be zero */
};

struct sockaddr
{
sa_family_t sa_family; /* 2 bytes address family, AF_xxx /
char sa_data[14]; / 14 bytes of protocol address */
}

在使用bind時常用的兩個函數：htons和htonl，在將一個地址綁定到socket的時候，先將主機字節序轉換成為網絡字節序
serv_addr.sin_port = htons(LISTEN_PORT);
serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

IP地址“127.0.0.1”這是點分十進制形式的字符串形式，而在結構體struct sockaddr_in 中IP地址是以32位(即4字節整形類型)數據保存的，這時我們可以調用 inet_aton() 函數將點分十進制字符串轉換成 32位整形類型

1.3 listen()
int listen(int sockfd,int backlog);
返回值：成功返回0，失敗返回-1。
sockfd: socket文件描述符
backlog: 排隊建立3次握手隊列和剛剛建立3次握手隊列的鏈接數和

1.4 accept()
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

屬性相同的連接套接字,并為這個套接字分配一個文件描述符,然后以這個描述符返回
返回值：若成功則返回一個非負整數標識這個連接套接字,發生錯誤時返回-1。
sockfd:一個正在用于監聽功能下的套接字的文件描述符。
addr：用于儲存接受到的客戶端的網絡信息的結構體（參考bind下的使用）
addrlen：addr結構體長度

1.5 connect()
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

sockfd: 客戶端的socket()創建的描述字
addr: 要連接的服務器的socket地址信息，這里面包含有服務器的IP地址和端口等信息
addrlen: socket地址的長度

客戶端server.c程序編寫

/********************************************************************************** Copyright: (C) 2021 jiaoer237* All rights reserved.** Filename: socket_server.c* Description: This file * * Version: 1.0.0(11/21/2021)* Author: yanp <2405204881@qq.com>* ChangeLog: 1, Release initial version on "11/21/2021 01:59:13 PM"* ********************************************************************************/ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h>#define PORT 8899 #define BACKLOG 13int socket_server_init(char *listen_ip,int listen_port);int main() {int listen_fd,clien_fd=-1;struct sockaddr_in cli_addr;socklen_t cliaddr_len;char buf[1024];int rv=-1;listen_fd=socket_server_init(NULL,PORT);/*初始化socket函數*/while(1){printf("\nstart waiting and accept new client connect...\n");clien_fd=accept(listen_fd,(struct sockaddr*)&cli_addr,&cliaddr_len);/*accept調用*/if(clien_fd<0){printf("accept new client failure:%s\n",strerror(errno));return -1;}printf("accept new client[%s:%d] with fd [%d]\n",inet_ntoa(cli_addr.sin_addr),ntohs(cli_addr.sin_port),clien_fd);memset(buf,0,sizeof(buf));rv=read(clien_fd,buf,sizeof(buf));if(rv<0){printf("read data from socket[%d] failure:%s\n",clien_fd,strerror(errno));close(clien_fd);continue;}else if(0==rv){printf("read data from socket[%d] failure:%s\n",clien_fd,strerror(errno));close(clien_fd);continue;}printf("read %d data from server client [%d] and echo it back:'%s'\n",rv,clien_fd,buf);if(write(clien_fd,buf,rv)<0){printf("write %d bytes data back to client[%d] failure:%s\n",rv,clien_fd,strerror(errno));close(clien_fd);}}return 0; }int socket_server_init(char *listen_ip,int listen_port) {int listenfd;struct sockaddr_in servaddr;if((listenfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)/*創建socket描述符*/{printf("socket_server to create a TCP socket fd failure:[%s]\n",strerror(errno));return -1;}printf("create a tcp socket fd[%d] success\n",listenfd);int on=1; if((setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on)))<0) /*讓端口號能夠立即重復使用*/{printf("setsockopt failure:%s",strerror(errno));return -2;}memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));servaddr.sin_family=AF_INET;servaddr.sin_port=htons(PORT);if(!listen_ip)/*加入傳入IP地址則監聽指定ip，否則監聽所有ip*/{servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);}else{servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(listen_port);}if(bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)/*綁定端口號和ip*/{printf("socket[%d] bind on port[%d] for ip address failure:%s\n",listenfd,listen_port,strerror(errno));return -2;}printf("socket[%d] bind on port[%d] for ip address success\n",listenfd,listen_port);listen(listenfd,BACKLOG);return listenfd; }

服務器端client.c程序編寫

/********************************************************************************** Copyright: (C) 2021 jiaoer237* All rights reserved.** Filename: socket_client.c* Description: This file * * Version: 1.0.0(11/21/2021)* Author: yanp <2405204881@qq.com>* ChangeLog: 1, Release initial version on "11/21/2021 08:49:25 PM"* ********************************************************************************/ #include <stdio.h> #include <errno.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h>#define SERVER_PORT 8899 #define MSG_STR "Hello yanp, Unix Network Program World!" #define SERVER_IP "192.168.1.120"int main(int argc,char **argv) {int conn_fd = -1;int rv = -1;char buf[1024];struct sockaddr_in serv_addr;conn_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);/*socket創建客戶端的描述符*/if(conn_fd<0){printf("create client socket failure:%s\n",strerror(errno));return -1;}memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));serv_addr.sin_family = AF_INET;serv_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);inet_aton(SERVER_IP,&serv_addr.sin_addr);/*將點分十進制轉換成32位整型類型*/if(connect(conn_fd,(struct sockaddr *)&serv_addr,sizeof(serv_addr))<0)/*連接服務器*/{printf("client[%d] connect to server[%s:%d] failure:%s\n",conn_fd,SERVER_IP,SERVER_PORT,strerror(errno));return -1;}if(write(conn_fd,MSG_STR,strlen(MSG_STR))<0){printf("write data to server[%s,%d] failure:%s\n",SERVER_IP,SERVER_PORT,strerror(errno));return -2;}memset(buf,0,sizeof(buf));rv=read(conn_fd,buf,sizeof(buf));if(rv<0){printf("read data from server failure:%s\n",strerror(errno));return -3;}else if(rv==0){printf("client connetc to server get disconnect\n");return -4;}printf("read %d bytes from server:'%s'\n",rv,buf);return 0; }

客戶端連接服務器之后進行讀寫操作

總結

以上是生活随笔為你收集整理的网络socket编程（c语言）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。