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协议是对话中使用的通信规则,拓展到计算机领域可整理为“计算机间对话必备通信规则”。简言之,协议就是为了完成数据交换而定好的约定;
- #include
-
- int socket(int domain, int type, int protocol);
-
- // 创建成功返回文件描述符,创建失败返回-1;
- // domain 表示 socket 中使用的协议族(Protocol Family)信息;
- // type 表示 socket 数据传输的类型信息;
- // protocol 表示计算机间通信中使用的协议信息(TCP、UDP);
头文件 sys/socket.h 中声明的协议族
①:PF_INET 表示 IPv4 互联网协议族;
②:PF_INET6 表示 IPv6 互联网协议族;
③:PF_LOCAL 表示本地通信的 UNIX 协议族;
④:PF_PACKET 表示底层 Socket 的协议族
⑤:PF_IPX 表示 IPX Novell 协议族;
Socket 实际采用的最终协议信息通过 socket 函数的第三个参数(protocol)传递的,在指定的协议族范围内通过第一个参数决定第三个参数;
Socket 类型指的是 Socket 的数据传输方式,一般决定了协议族并不能同时决定数据传输方式,因为同一个协议族中可能存在多种数据传输方式;
以下说明两种常用的 Socket 类型:
面向连接的 Socket:SOCK_STREAM,特点如下:
① 传输过程中数据不会丢失;
② 按序传输数据;
③ 传输的数据不存在数据边界;
面向连接的 Socket 只能与另外一个同样特性的 Socket 进行连接;
一句话概括面向连接的 Socket :可靠的、按序传递的、基于字节的面向连接的数据传输方式;
面向消息的 Socket:SOCK_DGRAM,特点如下:
① 强调快速传输而非传输顺序;
② 传输的数据可能丢失也可能销毁;
③ 传输的数据有数据边界,即意味着接收数据的次数应和传输次数相同;
④ 限制每次传输的数据大小;
一句话概括面向消息的 Socket :不可靠的、不按序传递的、以数据的高速传输为目的的 Socket;
参数 PF_INET 指 IPv4 网络协议族,SOCK_STREAM 指面向连接的数据传输,满足以上两个条件的协议只有 IPPPOTO_TCP,即可通过以下方式创建 TCP Socket:
int tcp_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
同理,SOCK_DGRAM 指面向消息的数据传输方式,满足条件的协议只有 IPPPOTO_UDP,即可通过以下方式创建 UDP Socket:
int udp_socket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
- // gcc tcp_server.c -o tcp_server
- // ./tcp_server 9190
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
-
- void error_handling(char *message){
- fputs(message, stderr);
- fputc('\n', stderr);
- exit(1);
- }
-
- int main(int argc, char *argv[]){
- int serv_sock;
- int clnt_sock;
- struct sockaddr_in serv_addr;
- struct sockaddr_in clnt_addr;
- socklen_t clnt_addr_size;
-
- char message[] = "Hello World!";
- if(argc != 2){
- printf("Usage : %s
\n" , argv[0]); - exit(1);
- }
-
- serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 调用 socket 函数创建socket
- if(serv_sock == -1){
- error_handling("socket() error");
- }
-
- memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
- serv_addr.sin_family = AF_INET;
- serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
- serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
-
- // 调用 bind 函数分配 ip 地址和端口号
- if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1){
- error_handling("bind() error");
- }
-
- // 调用 listen 函数将 socket 转为可接收连接状态
- if(listen(serv_sock, 5) == -1){
- error_handling("listen() error");
- }
-
- clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
- // 调用 accept 函数受理连接请求
- // 没有连接请求的情况下,不会有返回情况,直到有连接请求为止
- clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*) &clnt_addr, &clnt_addr_size);
-
- if(clnt_sock == -1){
- error_handling("accept() error");
- }
- // 调用 write 函数传输数据
- write(clnt_sock, message, sizeof(message));
- close(clnt_sock);
- close(serv_sock);
- return 0;
-
- }
- // gcc tcp_client.c -o tcp_client
- // ./tcp_client 127.0.0.1 9190
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
- #include
-
- void error_handling(char *message){
- fputs(message, stderr);
- fputc('\n', stderr);
- exit(1);
- }
-
- int main(int argc, char *argv[]){
- int sock;
- struct sockaddr_in serv_addr;
- char message[30];
- int str_len;
- int idx = 0, read_len = 0;
-
- if(argc != 3){
- printf("Usage : %s
\n" , argv[0]); - exit(1);
- }
-
- sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
- if(sock == -1){
- error_handling("socket() error");
- }
-
- memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
- serv_addr.sin_family = AF_INET;
- serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
- serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
-
- if(connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1){
- error_handling("connect() error!");
- }
-
- while(read_len = read(sock, &message[idx++], 1)){
- if(read_len == -1){
- error_handling("read() error!");
- }
- str_len += read_len;
- }
-
- printf("Message from server : %s \n", message);
- printf("Function read call count: %d \n", str_len);
- close(sock);
- return 0;
- }
- # TCP服务端
- gcc tcp_server.c -o tcp_server
- ./tcp_server 9190
-
- # TCP客户端
- gcc tcp_client.c -o tcp_client
- ./tcp_client 127.0.0.1 9190
- // gcc tcp_server_win.c -o tcp_server_win -lwsock32
- // tcp_server_win 9190
- #include
- #include
- #include
-
- // 打印错误信息
- void ErrorHandling(char* message){
- fputs(message, stderr);
- fputc('\n', stderr);
- exit(1);
- }
-
- int main(int argc, char* argv[]){
- WSADATA wsaData;
- SOCKET hServSock, hClntSock;
- SOCKADDR_IN servAddr, clntAddr;
-
- int szClntAddr;
- char message[] = "Hello World!";
- if(argc != 2){
- printf("Usage: %s
\n" , argv[0]); - exit(1);
- }
-
- if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0){ // 初始化套接字库
- ErrorHandling("WSAStartup() error!");
- }
-
- hServSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 创捷socket
- if(hServSock == INVALID_SOCKET){
- ErrorHandling("socket() error!");
- }
-
- memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));
- servAddr.sin_family = AF_INET;
- servAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
- servAddr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); // 端口
-
- if(bind(hServSock, (SOCKADDR*) &servAddr, sizeof(servAddr)) == SOCKET_ERROR){ // 给 socket 分配 ip 地址和端口号
- ErrorHandling("bind() error!");
- }
-
- if(listen(hServSock, 5) == SOCKET_ERROR){ // 置于listen状态,使socket可接收客户端连接请求
- ErrorHandling("listen() error!");
- }
-
- szClntAddr = sizeof(clntAddr);
- hClntSock = accept(hServSock, (SOCKADDR*)&clntAddr, &szClntAddr); // 使socket受理客户端的连接请求
- if(hClntSock == INVALID_SOCKET){
- ErrorHandling("accept() error!");
- }
-
- send(hClntSock, message, sizeof(message), 0); // 向连接的客户端发送数据
- closesocket(hClntSock);
- closesocket(hServSock);
- WSACleanup(); // 注销初始化的套接字库
- return 0;
- }
- // gcc tcp_client_win.c -o tcp_client_win -lwsock32
- // tcp_client_win 127.0.0.1 9190
- #include
- #include
- #include
-
- // 打印错误信息
- void ErrorHandling(char* message){
- fputs(message, stderr);
- fputc('\n', stderr);
- exit(1);
- }
-
- int main(int argc, char* argv[]){
- WSADATA wsaData;
- SOCKET hSocket;
- SOCKADDR_IN servAddr;
-
- char message[30];
- int strLen = 0;
- int idx = 0, readLen = 0;
- if(argc != 3){
- printf("Usage: %s
\n" , argv[0]); - exit(1);
- }
-
- if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0){ // 初始化套接字库
- ErrorHandling("WSAStartup() error!");
- }
-
- hSocket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 创捷面向连接的 TCP Socket
- if(hSocket == INVALID_SOCKET){
- ErrorHandling("socket() error!");
- }
-
- memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));
- servAddr.sin_family = AF_INET;
- servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
- servAddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
-
- if(connect(hSocket, (SOCKADDR*)&servAddr, sizeof(servAddr)) == SOCKET_ERROR){ // 向服务器端发送连接请求
- ErrorHandling("connect() error!");
- }
-
- while(readLen = recv(hSocket, &message[idx++], 1, 0)){ // 接收服务器发来的数据
- if(readLen == -1) ErrorHandling("read() error!");
- strLen += readLen;
- if(message[idx - 1] == '\0') break; // 读取到最后一个字节
- }
-
- printf("Message from server: %s \n", message);
- printf("Function read call count: %d \n", strLen);
-
- closesocket(hSocket);
- WSACleanup(); // 注销初始化的Winsock库
- return 0;
- }
- # TCP服务端
- gcc tcp_server_win.c -o tcp_server_win -lwsock32
- tcp_server_win 9190
-
- # TCP客户端
- gcc tcp_client_win.c -o tcp_client_win -lwsock32
- tcp_client_win 127.0.0.1 9190
-