Socket简单实现客户端与服务端交互
用到的系统调用方法
- socket 的文件表描述符（fd）由五元组来唯一标识，分别是protocol, server_ip, server_port, client_ip, client_port。这5元组只要有一个不同就代表不同的fd。
- socket 的fd的inode指向的是内存里的一个结构数据。
- 下面提到的所有方法的介绍（包括入参和返回值）都可以使用
man命令查看，这里不多赘述。
1. socket()
int socket(int domain, int type, int protocol);
- 该方法主要定义协议相关的信息，并返回一个socketfd, 此时该fd只含有protocol的信息。
2. bind()
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
- 该方法将server_ip, server_port两部分信息写入socketfd
3. listen()
int listen(int sockfd, int backlog);
- 该方法将socket()和bind()构建的fd（包含了3个元组的信息）告诉内核，使内核开始监听数据。
- 该方法不会阻塞进程，内核基于每个socket监听端口维护两个队列：已完成链接队列和未完成链接队列。
- 客户端通过connect()方法发起链接时，内核会先将该链接信息放到未完成链接队列之中，等链接完成三次握手之后再移到已完成链接队列的尾部
4. accept()
int accept4(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen, int flags);
- 该方法从已完成链接的队列头部取出一个链接fd
- 如果已完成链接队列为空则会阻塞，直到拿到一个链接fd
5. connect()
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
- 该方法用户客户端向服务端发起链接请求
Socket的系统链路流程图
实现代码
客户端代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
int main(){
//创建套接字
int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//向服务器（特定的IP和端口）发起请求
struct sockaddr_in serv_addr;
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); //每个字节都用0填充
serv_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址
serv_addr.sin_port = htons(9999); //端口
connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
//读取服务器传回的数据
char buffer[40];
read(sock, buffer, sizeof(buffer)-1);
printf("Message form server: %s\n", buffer);
//关闭套接字
close(sock);
return 0;
}
服务端代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
int main() {
int serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
//将套接字和IP、端口绑定
struct sockaddr_in serv_addr;
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); //每个字节都用0填充
serv_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址
serv_addr.sin_port = htons(9999); //端口
bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
//进入监听状态，等待用户发起请求
//这里的20是未完成链接队列和完成链接队列的总和
listen(serv_sock, 20);
//接收客户端请求
struct sockaddr_in clnt_addr;
socklen_t clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
int clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_size);
//向客户端发送数据
char str[] = "hello world";
write(clnt_sock, str, sizeof(str));
//关闭套接字
close(clnt_sock);
close(serv_sock);
return 0;
}
文档信息
- 本文作者：KcJia
- 本文链接：https://blog.kcjia.cn/2021/05/24/simple-socket/
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