学习C语言篇之网络编程操作
网络体系结构:网络的层次结构和每一层使用的协议的集合
- OSI体系结构
编号 |
层次 |
作用 |
7 |
应用层 |
为具体的应用提供一些协议,自定义 |
6 |
表示层 |
数据格式定义、数据转换/加密 |
5 |
会话层 |
建立通信进程的逻辑名字与物理名字的关联 |
4 |
传输层 |
差错控制/恢复、流量控制、提供可靠的传输 |
3 |
网络层 |
数据分组、路由选择 |
2 |
数据链路层 |
数据组成可发送、可接收的帧 |
1 |
物理层 |
传输物理信号(0、1)、接口、信号形式、速率 |
- TCP/IP体系结构
编号 |
层次 |
作用 |
4 |
应用层 |
为具体的应用提供一些协议,自定义 |
3 |
传输层 |
差错控制/恢复、流量控制、提供可靠的传输 |
2 |
网络层 |
数据分组、路由选择 |
1 |
网络接口层 |
数据组成可发送、可接收的帧 |
UDP用户数据协议
无连接,不需要提前把要通信的两个进程关联(连接)起来
面向报文的传输,应用层的数据直接封装在UDP数据报,既不拆分也不进行合并,直接交给网络层
不可靠,尽最大努力达到,不保证数据安全,在使用UDP协议时,每次发送都要携带目标信息
UDP网路通信(发送/接收数据)
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>int main()
{//1、创建套接字int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(sockfd < 0){printf("socket error\n");return -1;}//2、绑定套接字,对套接字添加本地网络信息内容 ip、portstruct sockaddr_in addr;//创建结构体变量存储信息内容addr.sin_family = AF_INET;//IPV4信息addr.sin_port = htons(8888);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.2.27");bind(sockfd,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(addr));//sockfd就是绑定到哪个套接字上//3、发送/接收数据//网络信息内容 ip、portstruct sockaddr_in dest_addr;//创建结构体变量存储信息内容dest_addr.sin_family = AF_INET;//IPV4信息dest_addr.sin_port = htons(9999);//目标端口dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.2.27");//目标ipchar buf[20];pid_t pid = fork();if(pid == 0){while(1){ fgets(buf,20,stdin);sendto(sockfd,buf,20,0,(struct sockaddr *)&dest_addr,sizeof(dest_addr)); }}else if(pid > 0){while(1){recvfrom(sockfd,buf,20,0,NULL,NULL);printf("%s",buf);}}
}
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>int main()
{//1、创建套接字int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(sockfd < 0){printf("socket error\n");return -1;}//2、绑定套接字,对套接字添加本地网络信息内容 ip、portstruct sockaddr_in addr;//创建结构体变量存储信息内容addr.sin_family = AF_INET;//IPV4信息addr.sin_port = htons(9999);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.2.186");bind(sockfd,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(addr));//sockfd就是绑定到哪个套接字上//3、发送/接收数据//网络信息内容 ip、portstruct sockaddr_in dest_addr;//创建结构体变量存储信息内容dest_addr.sin_family = AF_INET;//IPV4信息dest_addr.sin_port = htons(8888);//目标端口dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.2.186");//目标ipchar buf[20];pid_t pid = fork();if(pid == 0){while(1){ fgets(buf,20,stdin);sendto(sockfd,buf,20,0,(struct sockaddr *)&dest_addr,sizeof(dest_addr));}}else if(pid > 0){while(1){recvfrom(sockfd,buf,20,0,NULL,NULL);printf("%s",buf);}}
}
TCP传输控制协议
TCP是一种可靠的传输服务(不会出翔传输差错、丢失、重复等各种现象)
拥塞控制、流量控制、超时重传
是面向连接的服务
一个tcp连接只有两个端点,是一对一通信
面向字节流的传输方式
TCP网络通信(客户端)
//这是tcp客户端,要与服务器进行通信(收发数据),客户端发送,服务器原样返回
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>//TCP客户端
int main()
{//1、创建套接字-------TCP通信int clientfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//tcp通信套接字if(clientfd < 0){printf("error\n");return -1;}//2、绑定套接字------在TCP通信套接字上绑定本地网络信息(ip、port)//可以不做绑定,随机的ip、port//3、请求服务器连接,客户端使用自己的套接字请求与对应的服务器建立连接struct sockaddr_in serveraddr;serveraddr.sin_family = AF_INET;serveraddr.sin_port = htons(9999);serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.2.183");int ret;ret = connect(clientfd,(struct sockaddr *)&serveraddr,sizeof(serveraddr));if(ret == 0){printf("connect ok\n");}else{printf("connect error\n");return -1;}//4、通信char buf[20];while(1){//先发送fgets(buf,20,stdin);send(clientfd,buf,20,0);//再接收recv(clientfd,buf,20,0);printf("client recv data is %s",buf);}close(clientfd);//把套接字关闭return 0;
}
TCP网络通信(服务端)
//这是tcp服务端,用于和客户端进行通信,接收客户端数据后,直接把接收的数据返回#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>//tcp服务端
int main()
{//1、创建套接字int serverfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//按照ipv4、tcp创建的套接字if(clientfd < 0){printf("error\n");return -1;}//2、绑定套接字struct sockaddr_in serveraddr;//结构体变量,表示本地网络信息内容serveraddr.sin_family = AF_INET;//地址族serveraddr.sin_port = htons(9999);//端口port号serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.2.183");//ip地址 bind(serverfd,(struct sockaddr *)&serveraddr,sizeof(serveraddr));//3、监听套接字,监听服务端自己的网络信息,查看有客户端来进行连接请求listen(serverfd,3);//等待队列大小3,自动进行监听printf("listen ok\n");//4、接收客户端连接请求int cfd1 = accept(serverfd,NULL,NULL);//如果有连接再accpet,没有就等待//cfd1就是与对应客户端进行通信的套接字printf("accept ok\n");//5、通信char buf[20];while(1){recv(cfd1,buf,20,0);//接收客户端的数据printf("recv data is %s",buf);send(cfd1,buf,20,0);}close(cfd1);close(serverfd);return 0;
}
- IO模型
- 阻塞IO
阻塞IO时最普通的一种IO模型,绝大部分程序都是使用阻塞IO模型
读阻塞(Input):当没有输入(没有发送数据过来)到程序时,进行阻塞等待,进程调用read读取文件(套接字),没有数据,阻塞等待
写阻塞(Output):当写入的数据量很大,但是没有那么大的缓冲可用,就阻塞扽带
- 非阻塞IO
当执行IO操作,如果不能立即完成io(读写)操作,立即结束返回,不进行本次io操作
默认一般是阻塞IO,通过IO函数把原来的阻塞IO变为非阻塞IO,设置IO的属性,fcntl()设置属性
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>int fcntl(int fd, int cmd, ... /* arg */ );
参数:参数1:int fd:文件描述符参数2:int cmd:具体的命令操作F_GETFL:获取状态F_SETFL:设置状态O_NONBLOCK:属性状态----非阻塞参数3:根据参数2不同,不同
返回值:成功:根据cmd不同,返回值不同失败:返回-1
- IO多路复用
同时管理多个IO(文件描述符),当某个或某几个文件描述符可以进行读写(输入、输出操作),就返回对应可以进行操作的文件描述符,然后去进行对应的io操作
#include <sys/select.h>
实现IO多路复用,管理(监视)多个文件描述符,直到管理(监视)的文件描述符集合中有文件描述符可以进行IO(读写)操作
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
参数:参数1:int nfds:管理的最大的文件描述符+1参数2:fd_set *readfds:文件描述符表(集合),监视管理文件描述符的读操作是否就绪参数3:fd_set *writefds:文件描述符表(集合),监视管理文件描述符的写操作是否就绪,没有就写NULL参数4:fd_set *exceptfds:文件描述符表(集合),监视管理文件描述符的异常参数5:struct timeval *timeout:超时,监视管理的时间,写NULL表示一直监视管理
返回值:成功:返回监视到就绪的文件描述符的个数,会把监视的表修改为只剩下就绪的文件描述符失败:返回-1操作文件描述符表:
void FD_CLR(int fd, fd_set *set);//把文件描述符fd从 set表删除
int FD_ISSET(int fd, fd_set *set);//判断fd是否在set表中,返回值就是是否存在
void FD_SET(int fd, fd_set *set);//把fd 加入到set表
void FD_ZERO(fd_set *set);//清空表
- sqlite数据库
- 通过sqlite3数据库管理工具使用数据库
- 数据库语句-----操作数据库的数据
创建表---在数据库文件中创建一个表
create table 表名(字段1,字段2,字段3,......);
字段(表中对项的说明):字段名 字段类型 属性
b. 往表中添加一条数据
insert into 表名 values(值1,值2,值3,......);
inser into 表名(字段名1,字段名2)values(值1,值2);
c. 在表中查询匹配数据
select (字段名1,字段名2)from 表名 条件;
d. 在表中修改对应的数据
updata 表名 set 字段名=值 where 条件;
e. 删除数据
drop from 表名 where 条件;
f. 删除表
drop table 表名;
- 在程序中使用数据库---sqlite3提供的API函数
//1、打开数据库
int sqlite3_open(const char *filename,sqlite3 **ppDb);
参数:
参数1:const char *filename:要打开的数据库文件路径
参数2:sqlite3 **ppDb:二级指针,一级指针的地址,用来存储打开的数据库文件信息的地址
返回值:成功:返回0(SQLITE_OK)失败:返回非0,返回错误码//2、关闭打开的数据库文件
int sqlite3_close(sqlite3 * pdb);
参数:参数1:sqlite3 * pdb:要关闭的数据库
返回值:成功:返回0失败:返回非0,返回错误码//3、操作数据库--执行指定的sql语句
int sqlite3_exec(sqlite3 * pdb, const char *sql, int (*callback)(void*,int,char**,char**),void * arg, char **errmsg
);
参数:参数1:sqlite3 * pdb:要执行的sql语句的数据库是谁参数2:const char *sql:要执行sql语句字符串参数3:int (*callback)(void*,int,char**,char**):函数指针,函数地址,如果执行sql语句会有结果,有一个结果就执行一次函数指针对应的函数同时把结果作为参数进行调用参数4:void * arg:作为参数3这个函数的第一个参数参数5:char **errmsg :一级指针的地址,表示如果执行出错,把错误信息字符串的地址,存储到这个参数中
返回值:成功:返回0失败:返回非0,返回错误码int callback(void* arg,int f_num,char *f_val[] ,char* f_name[])int printf(const char *format, ...);
int sprintf(char *str, const char *format, ...);
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