socket编程

培训

1. 基本概念

1.1 类型

用文件描述符创建套接字。

1.2 点分-二进制 转换

1.2.1 点分转二进制

只能转换ipv4

typedef uint32_t in_addr_t;
struct in_addr {
    in_addr_t s_addr;
};
//----------inet_aton
int inet_aton(const char *cp/*点分ip*/
            , struct in_addr *inp /*存放转换后的二进制地址*/
            );
//----------inet_addr
in_addr_t inet_addr(const char *cp);/*传入需要转换的点分ip*/
//先声明in_addr结构体，然后取其中的s_addr来保存返回值。

1.2.2 二进制转点分

char *inet_ntoa(struct in_addr in);

传入保存二进制地址的结构体，返回点分字符串。

1.2.3 ntoa ntop的关系

都是二进制转点分式。但是：

ntoa类函数 只能转换32位的ipv4地址
ntop类函数 能转换ipv4和ipv6地址

1.3 端口号

short ，16位

1.4 大端，小端

• 大端
  ip的高位存储在内存的低位

• 小端
  ip的高位存储在内存的高位

转换函数：

       #include <arpa/inet.h>
       uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
       uint16_t htons(uint16_t hostshort);
       uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
       uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

程序函数转化后就是大端序列。有端口号就必须用大端。

注意：
在使用时，由于cup的不一样，有的是大端，有的是小端，所有为了代码的移植性，均转换为网络序使用

1.5 TCP socket流程

1.6 问题

1. 当客户端保持着与服务器端的连接，这时服务器端断开，再开启服务器时会出现： Address already in usr

解决：
可以用netstat -anp | more 可以看到客户端还保持着与服务器的连接(还在使用服务器bind的端口)。这是由于client没有执行close，连接还会等待client的FIN包一段时间。解决方法是使用setsockopt,使得socket可以被重用，是最常用的服务器编程要点。具体的做法为是，在socket调用和bind调用之间加上一段对socket的设置：Address already in use的解决方法

1. buff重用问题

解决：
每次使用前将buff清零，不然打印出来可能会有乱码。因为没有\0

2. UDP/广播/组播

2.1 UDP流程

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

2.2 广播

udp协议实现，将数据发送本网段的广播地址。

本机宏定义IP地址
INADDR_ANY

是用于多IP机器上

比如你的机器有三个ip
192.168.1.1
202.202.202.202
61.1.2.3
如果你serv.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.1.1");
然后监听100端口
这时其他机器只有connect 192.168.1.1:100才能成功。
connect 202.202.202.202:100和connect 61.1.2.3:100都会失败。
如果serv.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); 的话，无论连接哪个ip都可以连上的。

2.2.1 流程

int on =1;
setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,   )

2.3 组播

用D类地址描述组播编号
例如：230.1.1.1

默认组播打开的

加入组播地址。

struct ip_mreq{
    struct in_addr imr_multiaddr;
    struct in_addr imr_interface;
};//该结构体库文件已经声明过，可以直接用
struct ip_mreq mreq;
bzero(&mreq,sizeof(mreq));
mreq.imr_multiaddr.s_addr=inet_addr("组播地址");
mreq.imr_interface.s_addr=htol(INADDR_ANY);
/*
inet_pton(AF_INET,"192.168.7.89",(void*)&mreq.imr_interface);//本条和上一条代码效果相同，二选一
*/
setsockopt(sockfd,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(mreq));

注意：

在数据链路层中的目标mac地址为：
mac总共：48bit/6byte

24位	1位	23位
0x01005E	0	组播ip地址低23位

也就是只匹配了组播地址的低23位，到网络层，会再次匹配组播地址。

3. 多路复用

3.1 IO模型

4. shell编程

5. 项目飞秋