第02章基本套接口編程

基本套接字編程主要內(nèi)容主要內(nèi)容n套接字基礎(chǔ)n套接字地址結(jié)構(gòu)n套接字基本函數(shù) 套接字基礎(chǔ)套接字基礎(chǔ)n網(wǎng)絡(luò)編程接口有兩個發(fā)展方向：Socket，TLIn套接字是一種網(wǎng)絡(luò)API，程序員可以用之開發(fā)網(wǎng)絡(luò)程序。進(jìn)程1進(jìn)程2網(wǎng)絡(luò)編程接口（socket)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議服務(wù)接口(TCP/IP)底層通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)套接字類型套接字類型n套接字支持多種通信協(xié)議：nUnix：Unix系統(tǒng)內(nèi)部協(xié)議nINET：IP版本4nINET6：IP版本6nLinux支持多種套接字類型，即應(yīng)用程序希望的通信服務(wù)類型nSOCKET_STREAM：雙向可靠數(shù)據(jù)流，對應(yīng)TCPnSOCKET_DGRAM：雙向不可靠數(shù)據(jù)報，對應(yīng)UDPnSOCKET_RAW：是低于傳輸層的低級協(xié)議或物理網(wǎng)絡(luò)提供的套接字類型，可以訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接口。例如接收和發(fā)送ICMP報套接字地址結(jié)構(gòu)（IPv4)n大多數(shù)套接字函數(shù)需要一個指向套接字地址結(jié)構(gòu)的參數(shù)，每個協(xié)議族都定義它自己的套接字地址結(jié)構(gòu)，一般以”sockaddr_”開頭，并以協(xié)議簇為后綴。（netinet/in.h）typedef uint32_t in_addr_t;typedef uint16_t in_port_t;typedef unsigned short sa_family_t;struct in_addr in_addr_t s_addr;struct sockaddr_in uint8_t sin_len;sa_family_t sin_family;in_port_t sin_port;struct in_addr sin_addr;char sin_zero8;這些結(jié)構(gòu)在不同的系統(tǒng)上都有所不同這些結(jié)構(gòu)在不同的系統(tǒng)上都有所不同struct sockaddr_in serverbzero(&server,sizeof(server)server.sin_family=AF_INET;server.sin_port=htons(PORT);server.sin_addr.s_addr =htonl(INADDR_ANY).nIPv6地址為128位。（netinet/in.h）套接字地址結(jié)構(gòu)（IPv6)typedef uint16_t in_port_t;typedef unsigned short sa_family_t;struct in6_addr uint8_ts6_addr16;struct sockaddr_in6 uint8_t sin6_len;sa_family_t sin6_family;in_port_t sin6_port;uint32_t sin6_flowinfo;struct in6_addr sin6_addr;sin6_flowinfo成員分成三個字段：n低24位是流量標(biāo)號；n下4位是優(yōu)先級；n再下4位保留IPv4與IPv6地址結(jié)構(gòu)比較長度AF_INET616位端口號32位流標(biāo)簽128位IPv6地址sockaddr_in6 長度AF_INET16位端口號32位IP地址未用sockaddr_in 固定長度（固定長度（16字節(jié)）字節(jié)）固定長度（固定長度（24字節(jié)）字節(jié)）通用套接字地址結(jié)構(gòu)通用套接字地址結(jié)構(gòu)n由于套接字函數(shù)需接收來自不同協(xié)議的地址結(jié)構(gòu)，ANSI的辦法是使用通用的指針類型，即（void*）.套接字函數(shù)方法是定義一個通用的套接字地址結(jié)構(gòu)。struct sockaddr uint8_t sa_len;sa_family_t sa_family;char sa_data14;這就要求調(diào)用套接字函數(shù)時，需將指向特定于協(xié)議的地址結(jié)構(gòu)的指針類型轉(zhuǎn)換成指向通用的地址結(jié)構(gòu)的指針，如：struct sockaddr_in serv bind(sockfd,(struct sockaddr*)&serv,sizeof(serv);字節(jié)排序函數(shù)n為保證”大端“和”小端“字節(jié)序的機(jī)器之間能相互通信，需在發(fā)送多字節(jié)整數(shù)時，將主機(jī)字節(jié)序轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序，或反之。高序字節(jié)低序字節(jié)MSB（最高有效位）16位值 LSB高序字節(jié)低序字節(jié)內(nèi)存地址增大方向內(nèi)存地址增大方向小端字節(jié)序大端字節(jié)序網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序字節(jié)排序函數(shù)（cont.）#include uint16_t htons(uint16_t hostshort)uint32_t htonl(uint32_t hostlong)均返回：網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序值uint16_t ntohs(uint16_t netshort)uint32_t ntohl(uint32_t netlong)均返回：主機(jī)字節(jié)序值h:主機(jī) n:網(wǎng)絡(luò) s:短整數(shù) l:長整數(shù)字節(jié)操縱函數(shù)n#include void bzero(void*dest,size_t nbytes);void bcopy(const void*src,void*dest,size_t nbytes);int bcmp(const void*src,void*dest,size_t nbytes);/*返回0則相同，非0不相同*/上述三個函數(shù)源自BSDvoid*memset(void*dest,int c,size_t len);void*memcpy(void*dest,const void*src,size_t nbytes);int memcmp(const void*ptr1,const void*ptr2,size_t nbytes)上述三個函數(shù)屬于ANSI C地址轉(zhuǎn)換函數(shù)#include 將點分十進(jìn)制數(shù)串轉(zhuǎn)換成32位網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序二進(jìn)制值。int inet_aton(const char*cp,struct in_addr*inp);返回：1-串有效，0-串有錯in_addr_t inet_addr(const char*cp);返回：若成功，返回32位二進(jìn)制的網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序地址，若有錯，則返回一個 常值INADDR_NONE（32位均為1）.過時函數(shù)過時函數(shù)ninet_aton函數(shù)將cp所指的字符串(點分十進(jìn)制數(shù)串，如192.168.0.1)轉(zhuǎn)換成32位的網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序二進(jìn)制，并通過指針inp來存儲。這個函數(shù)需要對字符串所指的地址進(jìn)行有效性驗證。但如果cp為空，函數(shù)仍然成功，但不存儲任何結(jié)果。ninet_addr進(jìn)行相同的轉(zhuǎn)換，但不進(jìn)行有效性驗證，也就是說，所有232種可能的二進(jìn)制值對inet_addr函數(shù)都是有效的。地址轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)）地址轉(zhuǎn)換函數(shù)（續(xù)）char*inet_ntoa(struct in_addr inaddr);返回：指向點分十進(jìn)制數(shù)串的指針n函數(shù)inet_ntoa將32位的網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序二進(jìn)制IPv4地址轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的點分十進(jìn)制數(shù)串。但由于返回值所指向的串留在靜態(tài)內(nèi)存中，這意味著函數(shù)是不可重入的。n需要注意的是這個函數(shù)是以結(jié)構(gòu)為參數(shù)的，而不是指針。n上述三個地址轉(zhuǎn)換函數(shù)都只能處理IPv4協(xié)議，而不能處理IPv6地址。地址轉(zhuǎn)換函數(shù)地址轉(zhuǎn)換函數(shù)（cont.）n#include int inet_pton(int family,const char*strptr,void*addrptr);返回：1-成功，0輸入無效，-1:出錯const char*inet_ntop(int family,const void*addrptr,char*strptr,size_t len);返回：指向結(jié)果的指針成功，NULL出錯字母P和N分別代表presentation（地址的表達(dá)格式）和numeric（數(shù)值格式）。nfamily參數(shù)可以是AF_INET,也可以是AF_INET6。n長度參數(shù)len是目標(biāo)的大小，如果太小無法容納表達(dá)格式結(jié)果，則返回一個空指針。另外，目標(biāo)指針調(diào)用前必須先由調(diào)用者分配空間。