socket(套接字)详解一种通讯机制

socket给提供给使用进程TCP/UDP等网络协议进行网络通讯手段。
linux中网络编程通过socket接口实现；
socket既是一种特殊的IO，提供对应的文件描述符。socket都有一个相关的描述{协议，本地地址，本地端口，远程地址，远程端口}（五元组信息）；每一个socket有一个本地的唯一socket，由操作系统分配。

#include <sys/socket.h>int socket(int domain, int type, int protocol)
返回：成功返回描述符，出错返回-1

socket说到底就是一个结构体

socket创建在内核中，若创建成功返回文件描述表中的socket描述符；
使用socket内核调用，创建结构体；

socket函数对应于普通文件的打开操作。普通文件的打开操作返回一个文件描述字，而socket()用于创建一个socket描述符（socket descriptor），它唯一标识一个socket。这个socket描述字跟文件描述字一样，后续的操作都有用到它，把它作为参数，通过它来进行一些读写操作。

正如可以给fopen的传入不同参数值，以打开不同的文件。创建socket的时候，也可以指定不同的参数创建不同的socket描述符，socket函数的三个参数分别为：

domain：即协议域，又称为协议族（family）。常用的协议族有，AF_INET(IPV4)、AF_INET6(IPV6)、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域socket）、AF_ROUTE等等。协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。
type：指定socket类型。常用的socket类型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等等
protocol：就是指定协议。常用的协议有，IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等，它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议。protocol一般取为0，表示给定的域和套接字类型类型选择默认协议；

注意：并不是上面的type和protocol可以随意组合的，如SOCK_STREAM不可以跟IPPROTO_UDP组合。当protocol为0时，会自动选择type类型对应的默认协议。

Socket编程实例

服务器端：一直监听本机的8000号端口，如果收到连接请求，将接收请求并接收客户端发来的消息，并向客户端返回消息

/* File Name: server.c */  #include<stdio.h>  #include<stdlib.h>  #include<string.h>  #include<errno.h>  #include<sys/types.h>  #include<sys/socket.h>  #include<netinet/in.h>  #define DEFAULT_PORT 8000  #define MAXLINE 4096  int main(int argc, char** argv)  {  int    socket_fd, connect_fd;  struct sockaddr_in     servaddr;  char    buff[4096];  int     n;  //初始化Socket  if( (socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ){  printf("create socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  exit(0);  }  //初始化  memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));  servaddr.sin_family = AF_INET;  servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//IP地址设置成INADDR_ANY,让系统自动获取本机的IP地址。  servaddr.sin_port = htons(DEFAULT_PORT);//设置的端口为DEFAULT_PORT  //将本地地址绑定到所创建的套接字上  if( bind(socket_fd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1){  printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  exit(0);  }  //开始监听是否有客户端连接  if( listen(socket_fd, 10) == -1){  printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  exit(0);  }  printf("======waiting for client's request======\n");  while(1){  //阻塞直到有客户端连接，不然多浪费CPU资源。  if( (connect_fd = accept(socket_fd, (struct sockaddr*)NULL, NULL)) == -1){  printf("accept socket error: %s(errno: %d)",strerror(errno),errno);  continue;  }  //接受客户端传过来的数据  n = recv(connect_fd, buff, MAXLINE, 0);  //向客户端发送回应数据  if(!fork()){ /*紫禁城*/  if(send(connect_fd, "Hello,you are connected!\n", 26,0) == -1)  perror("send error");  close(connect_fd);  exit(0);  }  buff[n] = '\0';  printf("recv msg from client: %s\n", buff);  close(connect_fd);  }  close(socket_fd);  }

客户端：

/* File Name: client.c */  #include<stdio.h>  #include<stdlib.h>  #include<string.h>  #include<errno.h>  #include<sys/types.h>  #include<sys/socket.h>  #include<netinet/in.h>  #define MAXLINE 4096  int main(int argc, char** argv)  {  int    sockfd, n,rec_len;  char    recvline[4096], sendline[4096];  char    buf[MAXLINE];  struct sockaddr_in    servaddr;  if( argc != 2){  printf("usage: ./client <ipaddress>\n");  exit(0);  }  if( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){  printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno),errno);  exit(0);  }  memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));  servaddr.sin_family = AF_INET;  servaddr.sin_port = htons(8000);  if( inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0){  printf("inet_pton error for %s\n",argv[1]);  exit(0);  }  if( connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){  printf("connect error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);  exit(0);  }  printf("send msg to server: \n");  fgets(sendline, 4096, stdin);  if( send(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0) < 0)  {  printf("send msg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);  exit(0);  }  if((rec_len = recv(sockfd, buf, MAXLINE,0)) == -1) {  perror("recv error");  exit(1);  }  buf[rec_len]  = '\0';  printf("Received : %s ",buf);  close(sockfd);  exit(0);  }

代码原文地址

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