请添加图片描述
今天正式开启网络编程，之前博主没怎么接触过网络编程，所以这部分会写的细一点，预计这部分是需要七天文章对应一星期的写作。希望有人愿意跟我一起学习呀。

🧑🏻作者简介：一个学嵌入式的年轻人
✨联系方式：2201891280(QQ)
📔源码地址：https://gitee.com/xingleigao/study_qianrushi
⏳全文大约阅读时间： 60min

文章目录

TCP编程API

下面是一个总览图。我们主要学的就是其中的五个主要的api。
请添加图片描述

socket()函数 创建fd

       #include <sys/types.h>          /* See NOTES */
       #include <sys/socket.h>

       int socket(int domain, int type, int protocol);

参数：

  1. domain
AF_INET IPv4 Internet protocols ip(7)
AF_INET6 IPv6 Internet protocols ipv6(7)
AF_UNIX、 AF_LOCAL Local communication unix(7)
AF_NETLINK Kernel user interface device netlink(7)
AF_PACKET Low-level packet interface packet(7)
  1. type
SOCK_STREAM 流式套接字，唯一对应于TCP
SOCK_DGRAM 数据包套接字，唯一对应着UDP
SOCK_RAW 原始套接字
  1. protocol：一般为0，原始套接字编程时需填充

返回值：

RETURN VALUE
On success, a file descriptor for the new socket is returned. On error, -1 is returned, and errnois set appropriately.

成功的时候会返回一个文件描述符。失败返回-1。

bind()函数 绑定

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
       #include <sys/socket.h>

       int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,
                socklen_t addrlen);

参数：
sockfp：通过socket()函数拿到的fd
addr：struct sockaddr的结构体变量的地址
addrlen：地址长度

addr的通用结构体

struct sockaddr {
               sa_family_t sa_family;//2字节
               char        sa_data[14];//14字节
           }

基于Internet通信的结构体

struct sockaddr_in {
     sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */ //2字节
     in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order */ //2字节
      struct in_addr sin_addr;   /* internet address */ //4字节
 };
/* Internet address. */
struct in_addr {
     uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */
 };

请添加图片描述
其中sin_zero 必须填充为0！

返回值：

On success, zero is returned. On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.

一个小demo

        int fd = -1;
        struct sockaddr_in sin;

        /*创建sockt fd*/
        if((fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) ) < 0){
               perror("socket");
                exit(1);
        }
        /*2.绑定 */
        /*2.1填充struct sockaddr_in 结构体变量*/
        bzero(&sin, sizeof(sin));
        sin.sin_family = AF_INET;
        sin.sin_port = htons(SERV_PORT); //网络字节序的端口号转换
        //sin.sin_addr = inet_addr(SERV_IP_ADDR); //IPV4
        if(inet_pton(AF_INET, SERV_IP_ADDR,(void *)&sin.sin_addr) != 1){
                perror("inet_pton");
                exit(1);
        }
        /*2.2绑定*/
        if(bind(fd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0){
                perror("bind");
                exit(1);
        };

        /*3.调用listen()把主动套接字转变为被动套接字*/
        if(listen(fd, BACKLOG) < 0){
                perror("listen");
                exit(1);
        }

如果是IPV6的编程可以man 7 ipv6,通常更通用的方法通过struct sockaddr_storage来编程。因为长度问题

listen()函数 把主动套接字转变为被动套接字

       #include <sys/types.h>          /* See NOTES */
       #include <sys/socket.h>

       int listen(int sockfd, int backlog);

参数：

  • sockfd : 通过socket()拿到的fd
  • backlog : 一般填5（同时允许几路客户端和服务器进行正在连接的过程，测试得知，ARM最大值为8）

内核中服务器套接字fd会维护2个链表

  1. 正在三次握手的客户端链表（数量= 2*backlog +1）
  2. 已经建立好连接的客户端链表（已经三次握手分配好了newfd）

返回值： On success, zero is returned. On error, -1 is returned, and errno is set appropriately.

accept() 阻塞等待客户端连接请求

       #include <sys/types.h>          /* See NOTES */
       #include <sys/socket.h>

       int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

参数：

  • sockfd：经过前面socket()创建的fd
  • addr和addrlen：获取到客户端的ip地址和端口号
    返回值：

On success, these system calls return a nonnegative integer that is a file descriptor for the ac‐cepted socket. On error, -1 is returned, errno is set appropriately, and addrlen is left un‐changed.

成功时返回已经建立好连接的新的newid

connect() 客户端的连接函数

       #include <sys/types.h>          /* See NOTES */
       #include <sys/socket.h>

       int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,
                   socklen_t addrlen);

connect()函数和bind()函数类似

最终demo

Clent：

#include "net.h"


#define QUIT_STR "quit"
int main(void){

        int fd = -1;
        struct sockaddr_in sin;

        /*创建sockt fd*/
        if((fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) ) < 0){
               perror("socket");
                exit(1);
        }
        /*2.连接服务器*/
        bzero(&sin, sizeof(sin));
        sin.sin_family = AF_INET;
        sin.sin_port = htons(SERV_PORT); //网络字节序的端口号转换
        //sin.sin_addr = inet_addr(SERV_IP_ADDR); //IPV4
        if(inet_pton(AF_INET, SERV_IP_ADDR,(void *)&sin.sin_addr) != 1){
                perror("inet_pton");
                exit(1);
        }
        if(connect(fd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) <0){
                perror("connect");
                exit(1);
        }
        /*3.读写文件*/
        char buf[BUFSIZ];
        while(1){
                bzero(buf, BUFSIZ);
                if(fgets(buf, BUFSIZ - 1, stdin) == NULL){
                        continue;
                }
                write(fd, buf, strlen(buf));

                if(!strncasecmp(buf, QUIT_STR, strlen(QUIT_STR))){
                        printf("Client is exiting!\n");
                        break;

                }
        }
        /*4.关闭服务器*/
        close(fd);
        return 0;
}

Server：

#include "net.h"

int main(void){

        int fd = -1;
        struct sockaddr_in sin;

        /*创建sockt fd*/
        if((fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) ) < 0){
               perror("socket");
                exit(1);
        }
        /*2.绑定 */
        /*2.1填充struct sockaddr_in 结构体变量*/
        bzero(&sin, sizeof(sin));
        sin.sin_family = AF_INET;
        sin.sin_port = htons(SERV_PORT); //网络字节序的端口号转换
        //sin.sin_addr = inet_addr(SERV_IP_ADDR); //IPV4
        if(inet_pton(AF_INET, SERV_IP_ADDR,(void *)&sin.sin_addr) != 1){
                perror("inet_pton");
                exit(1);
        }
        /*2.2绑定*/
        if(bind(fd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0){
                perror("bind");
                exit(1);
        };

        /*3.调用listen()把主动套接字转变为被动套接字*/
        if(listen(fd, BACKLOG) < 0){
                perror("listen");
                exit(1);
        }
        int newfd = -1;
        /*4.阻塞等待客户端连接请求 */
        newfd = accept(fd, NULL, NULL);
        if(newfd < 0){
                perror("accept");
                exit(1);
        }
        /*5.读写*/
        //和newfd进行数据读写
        int ret = -1;
        char buf[BUFSIZ];
        while(1){
                bzero(buf, BUFSIZ);
                do{
                        ret = read(newfd, buf, BUFSIZ);
                }while(ret < 0 && EINTR == errno);
                if(ret < 0){
                        perror("read");
                        exit(1);
                }
                if(!ret){       //对方关闭
                        break;
                }
                printf("Receive data : %s\n",buf);
                if(!strncasecmp(buf, QUIT_STR, strlen(QUIT_STR))){ //用户退出
                       printf("Client is exiting!\n");
                        break;
                }
        }
        close(newfd);
        return 0;
}

net.h

#ifndef __NET_H__
#define __NET_H__
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
#define SERV_PORT 5001
#define SERV_IP_ADDR "127.0.0.1"
#define BACKLOG 5

#define QUIT_STR "quit"
#endif

写在最后

今天开始网络编程，这部分非常重要，所有文件我都放在了gitee哦，需要自取，我尽量一天一更，大家和我一起变强呀！最后三连即可提高学习效率！！！

# 数据结构 # c语言 # 嵌入式 # linux
Logo
CSDN学习社区

CSDN联合极客时间，共同打造面向开发者的精品内容学习社区，助力成长！

更多推荐

cover

Kaldi之父，IEEE Fellow，小米首席语音科学家Daniel Povey将出席2024全球机器学习技术大会并发表演讲！

avatar CSDN学习社区
cover

探索神经网络在商品销售和图像识别中的应用

avatar CSDN学习社区
cover

基于stm32F103的座面声控台灯

avatar CSDN学习社区