用C语言编写Socket程序.docx
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用C语言编写Socket程序
用C语言编写Socket程序
本文的目的在于为初学者提供一个快速的入门指导，用来迅速熟悉用C语言来编写
Internet网络应用程序。
本文假设读者已经具备了C语言的基本知识和语法，并且
读者有使用Uinx/Linux的经验。
尽管Uinx/Linux的Socket编程与在Windows下的有
一些不同的地方，但是在此我并不想展开。
另外，本文所有的程序都在RedHat
5.2下编译通过，并且在glibc2.0.7和libc5.3.12两种环境下都没有问题。
现在
就开始我们的教程吧:
）。
对一个程序员而言，sockets和底层的文件描述符非常类似（可以在sockets里使
用read（）和write（）函数），尽管建立一个socket比打开，读取和写入一个文件更
为麻烦，但这是由于网络连接比单纯的本地硬盘的读写复杂的多所造成的。
通常，sockets用来实现客户机/服务器对。
服务器的任务是监听某个特定的端口
，当接收到客户端的服务请求时完成相应的服务；客户机的任务是请求服务器完
成事先设定好的服务。
作为入门级的文章，我们在这里不会使用所有的socket类型和功能，但是我们会
向读者提供足够的信息。
现在，就让我们开始吧。
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==
+==+==+=
建立一个socket：
socket（）
你所要学的socket编程的第一件事就是用socket（）建立一个socket：
--------
#include
#include
intsocket（intaf,inttype,intprotocol）
-------
'intaf'代表地址族或者称为socket所代表的域，通常有两个选项：
AF_UNIX-只在单机上使用。
AF_INET-可以在单机或其他使用DARPA协议（UDP/TCP/IP）的异种机通信。
'inttype'代表你所使用的连接类型，通常也有两种情况：
SOCK_STREAM-用来建立面向连接的sockets，可以进行可靠无误的的数据传
输
SOCK_DGRAM-用来建立没有连接的sockets，不能保证数据传输的可靠性。
在本文中，我们着重使用AF_INET地址族和SOCK_STREAM连接类型。
'intprotocol'通常设定为0。
这样的目的是使系统选择默认的由协议族和连接类
型所确定的协议。
这个函数的返回值是一个文件描述句柄，如果在此期间发生错误则返回-1并且设
定了相应的errno。
-------
#include
#include
intsockfd/*soontobesocketfiledescriptor*/
sockfd=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）
/*errorcheckinghere*/
-------
如果执行成功，我们就拥有了一个socket的文件句柄，通过这个句柄就可以访问
Internet了。
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==
+==+==+=
名字绑定socket:
bind（）
下一步要完成的就是名字绑定工作了：
-------
#include
#include
intbind（intsockfd,structsockaddr*name,intnamelen）
-------
在这个函数里，sockfd是从socket（）调用得到的文件描述句柄。
name是一个指向
sockaddr类型结构的一个指针。
如果地址族被设定为AF_UNIX，这个类型的定义是
如下所示：
-------
structsockaddr{
u_shortsa_family;
charsa_data[14];
};
-------
在这个结构种，name.sa_family应当被设定为AF_UNIX。
name.sa_data应当包含最
长为14个字节的文件名，这个文件名用来分配给socket。
namelen给出了文件名的
具体长度。
-------
#include
#include
structsockaddrname;
intsockfd;
name.sa_family=AF_UNIX;
strcpy（name.sa_data,"/tmp/whatever"）;
sockfd=socket（AF_UNIX,SOCK_STREAM,0）
/*errorcheckingcodehere*/
bind（sockfd,&name,strlen（name.sa_data）+sizeof（name.sa_family）
/*errorcheckingcodehere*/
-------
如果调用成功，则返回值为0，如果调用失败返回值为-1，并设定相应的错误代码
errno。
现在，让我们在使用另一种结构，它是在使用AF_INET地址族的时候使用的。
------
structsockaddr_in{
shortintsin_family;/*Addressfamily*/
unsignedshortintsin_port;/*Portnumber*/
structin_addrsin_addr;/*Internetaddress*/
unsignedcharsin_zero[8];/*Samesizeasstructsockaddr*/
};
-------
看起来它比前一个大多了，但要掌握它并不十分困难。
-------
#include
#include
#include
#include
intsockfd,port=23;
structsockaddr_inmy_addr;
if（（sockfd=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0））==-1）
{
printf（"SocketError,%d\n",errno）;
exit
（1）;
}
my_addr.sin_family=AF_INET;/*hostbyteorder*/
my_addr.sin_port=htons（port）;/*seemanhtonsformoreinformation
*/
my_addr.sin_addr.s_addr=htonl（INADDR_ANY）;/*getouraddress*/
bzero（&（my_addr.sin_zero）,8）;/*zeroouttherestofthespace*/
if（（bind（sockfd,（structsockaddr*）&my_addr,sizeof（structsockaddr））
==-1）
{
printf（"BindError,%d\n",errno）;
close（sockfd）;
exit
（1）;
}
-------
现在，如果没有问题的话，我们建立的socket就有一个名字了！
相反，如果不成
功，它会设定相应的错误代码，并使程序退出。
这里需要说明的是，如果你的计
算机不想和别人的计算机连接，那么完全没有必要使用bind（）。
对于端口的绑定
，在服务器而言是不合适的，它只应该在客户机上实现。
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==
+==+==+=
远程连接:
connect（）
这是和别的计算机连接所必须的一步。
-------
#include
#include
intconnect（intsockfd,structsockaddr*serv_addr,intaddrlen）;
-------
sockfd是我们建立的文件描述句柄，serv_addr是一个sockaddr结构，包含目的的
地址和端口号，addrlen被设定为sockaddr结构的大小。
-------
#include
#include
#include
#defineDEST_IP"132.241.5.10"
#defineDEST_PORT23
main（）
{
intsockfd;
structsockaddr_indest_addr;/*willholdthedestinationaddr*/
sockfd=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）;/*dosomeerrorchecking!
*
/
dest_addr.sin_family=AF_INET;/*hostbyteorder*/
dest_addr.sin_port=htons（DEST_PORT）;/*short,networkbyteorder*/
dest_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr（DEST_IP）;
bzero（&（dest_addr.sin_zero）,8）;/*zerotherestofthestruct*/
connect（sockfd,（structsockaddr*）&dest_addr,sizeof（structsockaddr）
）;
/*errorcheckingcodehere*/
/*morecode
.
.
.
*/
}
-------
同样，connect（）在调用返回后，如果返回值为0则表明成功，如果是1则说明有错
误，并且同时设定了相应的错误代码。
由于我们现在不关心具体和那个端口连接
，所以在上面的例程里我们没有调用了bind（）函数。
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==
+==+==+=
监听:
listen（）
当我们需要建立一个服务器的时候，我们需要有一种手段来监听输入的请求，而
listen（）函数正是提供这个功能。
-------
#include
#include
intlisten（intsockfd,intbacklog）;
-------
参数backlog是指一次可以监听多少个连接
它的调用返回结果和上述的几个函数是一样的，这里就不多说了。
值得一提的是，在这里，我们需要建立一个绑定，用来接收特定端口的服务请求
。
-------
socket（）;/*tocreateoutsocketfiledescriptor*/
bind（）;/*togiveoursocketaname*/
listen（）;/*listenforconnection*/
-------
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==
+==+==+=
接受连接:
accept（）
好了，现在开始实质性的工作了。
当有人试图从我们打开的端口登陆进来时我们
应该响应他，这个时候就要用到accept（）函数了。
-------
#include
#include
intaccept（intsockfd,void*addr,int*addrlen）;
-------
函数调用所需的参数都是我们所熟悉的:
）
-------
#include
#include
#include
#defineMYPORT1500/*theportuserswillbeconnectingto*/
#defineBACKLOG5/*howmanypendingconnectionsqueuewillhold*/
main（）
{
intsockfd,new_fd;/*listenonsock_fd,newconnectiononnew_fd*/
structsockaddr_inmy_addr;/*myaddressinformation*/
structsockaddr_intheir_addr;/*connector'saddressinformation*/
intsin_size;
sockfd=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）;/*dosomeerrorchecking!
*
/
my_addr.sin_family=AF_INET;/*hostbyteorder*/
my_addr.sin_port=htons（MYPORT）;/*short,networkbyteorder*/
my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;/*auto-fillwithmyIP*/
bzero（&（my_addr.sin_zero）,8）;/*zerotherestofthestruct*/
/*didyourememberyourerrorchecking?
*/
bind（sockfd,（structsockaddr*）&my_addr,sizeof（structsockaddr））;
listen（sockfd,BACKLOG）;
sin_size=sizeof（structsockaddr_in）;
new_fd=accept（sockfd,&their_addr,&sin_size）;
-------
这里我们要注意的是：
我们用new_fd来完成所有的接收和发送的操作。
如果在只
有一个连接的情况下你可以关闭原来的sockfd用来防止更多的输入请求。
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==
+==+==+=
输入和输入的完成:
send（）andrecv（）
在我们完成了上述的工作后，最后一步就是传输数据了:
）。
在这里，我们通过se
nd（）和recv（）来实现。
-------
#include
#include
intsend（intsockfd,constvoid*msg,intlen,intflags）;
intrecv（intsockfd,void*buf,intlen,unsignedintflags）;
-------
send（）:
sockfd-socketfiledescriptor
msg-messagetosend
len-sizeofmessagetosend
flags-read'mansend'formoreinfo,setitto0fornow:
）
recv（）:
sockfd-socketfiledescriptor
buf-datatoreceive
len-sizeofbuf
flags-sameasflagsinsend（）
send（）例程:
-------
char*msg="Heytherepeople";
intlen,send_msg;
/*codetocreate（）,bind（）,listen（）andaccept（）*/
len=strlen（msg）;
bytes_sent=send（sockfd,msg,len,0）;
-------
recv（）例程:
-------
char*buf;
intlen,recv_msg;
/*codetocreate（）,bind（）,listen（）andaccept（）*/
len=strlen（buf）;
recv_msg=recv（sockfd,buf,len,0）;
-------
如果你使用的连接类型是SOCK_DGRAM，那么应该使用sendto（）和recvfrom（）来实
现数据传输。
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==
+==+==+=
最后一步:
close（）andshutdown（）
当传输结束时，应当关闭连接。
-------
#include
/*allyoucode*/
close（sockfd）;
-------
更保险的方法是用shutdown（）来关闭连接。
-------
intshutdown（intsockfd,inthow）
-------
参数how的选择：
1-不允许接收更多的数据
2-不允许发送更多的数据
3-不允许接收和发送更多的数据（和close（）一样）
一切就是这么简单:
）
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==
+==+==+=
你是谁:
getpeerbyname（）
可能你还想知道是谁正在和你连接，那么看下面：
-------
#include
intgetpeername（intsockfd,structsockaddr*addr,int*addrlen）;
-------
参数addr是一个指向'structsockaddr'或者'structsockaddr_in'的指针。
如果执行成功，我们就得到了对方的地址了，然后用inet_ntoa（）用gethostbyad
dr（）来得到对方更多的信息。
如果还想知道更多的，请参阅RFC1413。
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==
+==+==+=
我是谁:
gethostname（）
-------
#include
intgethostname（char*hostname,size_tsize）;
-------
hostname是一个存放主机名字的字符数组
返回的hostname可以作为gethostbyname（）的参数，这样又可以得到自己的IP地址
了。
=+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==+==
+==+==+=
我的IP是多少?
现在把我们所学的集中起来，逐步就可以完成一个实用的程序了。
还是来研究一
下如下的情况：
$telnet
Trying206.163.24.176（nottherealaddressbutI'mtoolazytotry:
）
）
我们看到，telnet程序所做的第一件事情是域名解析！
这个工作是由gethostbyn
ame（）完成的。
-------
#include
structhostent*gethostbyname（constchar*name）;
-------
一个特殊的结构hostent:
-------
structhostent{
char*h_name;
char**h_aliases;
inth_addrtype;
inth_length;
char**h_addr_list;
};
#defineh_addrh_addr_list[0]
-------
这个结构可以被分为:
h_name-正式的机器名
h_aliases-一个以NULL结尾的字符串，表示机器的别名。
h_addrtype-地址所使用的类型，通常是AF_INET。
h_length-用字节数表示的地址长度。
h_addr_list-一个以0结尾的数组，表示机器的网络地址，以网络的字节顺序排
列。
h_addr-在h_addr_list里的第一个地址。
gethostbyname（）返回一个指向hostent结构的指针或者是一个NULL指针表示错误
（尽管如此，错误代码没有设定！
）。
现在我们就来完成我们的DNS程序：
-------
#include
#include
#include
#include
#include
#include
intmain（intargc,char*argv[]）
{
structhostent*h;
if（argc!
=2）{/*errorcheckingonthecommandline*/
fprintf（stderr,"Usage:
getip\n"）;
exit
（1）;
}
if（（h=gethostbyname（argv[1]））==NULL）{/*getthehostinfo*/
herror（"gethostbyname"）;
exit
（1）;
}
printf（"Hostname:
%s\n",h->h_name）;
printf（"IPAddres
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