第10章(嵌入式Linux网络编程).pdf

华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 “黑色经典”系列之嵌入式“黑色经典”系列之嵌入式 Linux 应用程序开发详解应用程序开发详解 第 10 章 嵌入式 Linux 网络编程 本章目标 本章将介绍嵌入式 Linux 网络编程的基础知识。由于网络在嵌入式中的应用非常广泛，基本上常见的应用都会与网络有关，因此，掌握这一部分的内容是非常重要的。经过本章的学习，读者将会掌握以下内容。掌握 TCP/IP 协议的基触知识 掌握嵌入式 Linux 基础网络编程 掌握嵌入式 Linux 高级网络编程 分析理解 Ping 源代码 能够独立编写客户端、服务器端的通信程序 能够独立编写 NTP 协议实现程序 华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 10.1 TCP/IP 协议概述 10.1.1 OSI 参考模型及 TCP/IP 参考模型 读者一定都听说过著名的 OSI 协议参考模型，它是基于国际标准化组织（ISO）的建议发展起来的，从上到下共分为 7 层：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层及物理层。这个 7 层的协议模型虽然规定得非常细致和完善，但在实际中却得不到广泛的应用，其重要的原因之一就在于它过于复杂。但它仍是此后很多协议模型的基础，这种分层架构的思想在很多领域都得到了广泛的应用。与此相区别的 TCP/IP 协议模型从一开始就遵循简单明确的设计思路，它将 TCP/IP 的 7层协议模型简化为 4 层，从而更有利于实现和使用。TCP/IP 的协议参考模型和 OSI 协议参考模型的对应关系如下图 10.1 所示。下面分别对者 TCP/IP 的 4 层模型进行简要介绍。TCP/IP 参考模型 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 应用层 传输层 网络层 网络接口层 OSI 参考模型 图 10.1 OSI模型和 TCP/IP 参考模型对应关系 网络接口层：负责将二进制流转换为数据帧，并进行数据帧的发送和接收。要注意的是数据帧是独立的网络信息传输单元。网络层：负责将数据帧封装成 IP 数据报，并运行必要的路由算法。传输层：负责端对端之间的通信会话连接与建立。传输协议的选择根据数据传输方式而定。应用层：负责应用程序的网络访问，这里通过端口号来识别各个不同的进程。嵌入式 Linux 应用程序开发详解第 10 章、嵌入式 Linux 网络编程 华清远见培训教材 10.1.2 TCP/IP 协议族 虽然 TCP/IP 名称只包含了两个协议，但实际上，TCP/IP 是一个庞大的协议族，它包括了各个层次上的众多协议，图 10.2 列举了各层中一些重要的协议，并给出了各个协议在不同层次中所处的位置如下。telnet ftp IPv4、IPv6 ARP、RARP MPLS IGMP ICMP TCP UDP 应用层 传输层 网络层 网络接口层 图 10.2 TCP/IP 协议族 ARP：用于获得同一物理网络中的硬件主机地址。MPLS：多协议标签协议，是很有发展前景的下一代网络协议。IP：负责在主机和网络之间寻址和路由数据包。ICMP：用于发送报告有关数据包的传送错误的协议。IGMP：被 IP 主机用来向本地多路广播路由器报告主机组成员的协议。TCP：为应用程序提供可靠的通信连接。适合于一次传输大批数据的情况。并适用于要求得到响应的应用程序。UDP：提供了无连接通信，且不对传送包进行可靠的保证。适合于一次传输少量数据，华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 可靠性则由应用层来负责。10.1.3 TCP 和 UDP 在此主要介绍在网络编程中涉及到的传输层 TCP 和 UDP 协议。1TCP（1）概述 同其他任何协议栈一样，TCP 向相邻的高层提供服务。因为 TCP 的上一层就是应用层，因此，TCP 数据传输实现了从一个应用程序到另一个应用程序的数据传递。应用程序通过编程调用 TCP 并使用 TCP 服务，提供需要准备发送的数据，用来区分接收数据应用的目的地址和端口号。通常应用程序通过打开一个 socket 来使用 TCP 服务，TCP 管理到其他 socket 的数据传递。可以说，通过 IP 的源/目的可以惟一地区分网络中两个设备的关联，通过 socket 的源/目的可以惟一地区分网络中两个应用程序的关联。（2）三次握手协议 TCP 对话通过三次握手来初始化的。三次握手的目的是使数据段的发送和接收同步，告诉其他主机其一次可接收的数据量，并建立虚连接。下面描述了这三次握手的简单过程。初始化主机通过一个同步标志置位的数据段发出会话请求。接收主机通过发回具有以下项目的数据段表示回复：同步标志置位、即将发送的数据段的起始字节的顺序号、应答并带有将收到的下一个数据段的字节顺序号。请求主机再回送一个数据段，并带有确认顺序号和确认号。图 10.3 就是这个流程的简单示意图。SYN J SYN K,ACK J+1 ACK K+1 图 10.3 TCP 三次握手协议 TCP 实体所采用的基本协议是滑动窗口协议。当发送方传送一个数据报时，它将启动计时器。当该数据报到达目的地后，接收方的 TCP 实体向回发送一个数据报，其中包含有一个确认序号，它意思是希望收到的下一个数据报的顺序号。如果发送方的定时器在确认信息到达之前超时，那么发送方会重发该数据报。（3）TCP 数据报头 图 10.4 给出了 TCP 数据报头的格式。嵌入式 Linux 应用程序开发详解第 10 章、嵌入式 Linux 网络编程 华清远见培训教材 TCP 数据报头的含义如下所示。源端口、目的端口：16 位长。标识出远端和本地的端口号。图 10.4 TCP 数据报头的格式 序号：32 位长。标识发送的数据报的顺序。确认号：32 位长。希望收到的下一个数据报的序列号。TCP 头长：4 位长。表明 TCP 头中包含多少个 32 位字。6 位未用。ACK：ACK 位置 1 表明确认号是合法的。如果 ACK 为 0，那么数据报不包含确认信息，确认字段被省略。PSH：表示是带有 PUSH 标志的数据。接收方因此请求数据报一到便可送往应用程序而不必等到缓冲区装满时才传送。RST：用于复位由于主机崩溃或其他原因而出现的错误的连接。还可以用于拒绝非法的数据报或拒绝连接请求。SYN：用于建立连接。FIN：用于释放连接。窗口大小：16 位长。窗口大小字段表示在确认了字节之后还可以发送多少个字节。校验和：16 位长。是为了确保高可靠性而设置的。它校验头部、数据和伪 TCP 头部之和。可选项：0 个或多个 32 位字。包括最大 TCP 载荷，窗口比例、选择重发数据报等选项。2UDP（1）概述 UDP 即用户数据报协议，它是一种无连接协议，因此不需要像 TCP 那样通过三次握手来建立一个连接。同时，一个 UDP 应用可同时作为应用的客户或服务器方。由于 UDP 协议并不需要建立一个明确的连接，因此建立 UDP 应用要比建立 TCP 应用简单得多。华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 UDP 协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是在网络质量越来越高的今天，UDP 的应用得到了大大的增强。它比 TCP 协议更为高效，也能更好地解决实时性的问题。如今，包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都使用 UDP 协议。（2）UDP 数据包头 UDP 数据包头如下图 10.5 所示。图 10.5 UDP 数据包头 源地址、目的地址：16 位长。标识出远端和本地的端口号。数据报的长度是指包括报头和数据部分在内的总的字节数。因为报头的长度是固定的，所以该域主要用来计算可变长度的数据部分（又称为数据负载）。3协议的选择 协议的选择应该考虑到以下 3 个方面。（1）对数据可靠性的要求 对数据要求高可靠性的应用需选择 TCP 协议，如验证、密码字段的传送都是不允许出错的，而对数据的可靠性要求不那么高的应用可选择 UDP 传送。（2）应用的实时性 由于 TCP 协议在传送过程中要进行三次握手、重传确认等手段来保证数据传输的可靠性。使用 TCP 协议会有较大的时延，因此不适合对实时性要求较高的应用，如 VOIP、视频监控等。相反，UDP 协议则在这些应用中能发挥很好的作用。（3）网络的可靠性 由于 TCP 协议的提出主要是解决网络的可靠性问题，它通过各种机制来减少错误发生的概率。因此，在网络状况不是很好的情况下需选用 TCP 协议（如在广域网等情况），但是若在网络状况很好的情况下（如局域网等）就不需要再采用 TCP 协议，选择 UDP 协议来减少网络负荷。嵌入式 Linux 应用程序开发详解第 10 章、嵌入式 Linux 网络编程 华清远见培训教材 10.2 网络基础编程网络基础编程 10.2.1 socket 概述 1socket 定义 在 Linux 中的网络编程是通过 socket 接口来进行的。人们常说的 socket 接口是一种特殊的 I/O，它也是一种文件描述符。每一个 socket 都用一个半相关描述协议，本地地址、本地端口来表示；一个完整的套接字则用一个相关描述协议，本地地址、本地端口、远程地址、远程端口。socket 也有一个类似于打开文件的函数调用，该函数返回一个整型的 socket 描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过 socket 来实现的。2socket 类型 常见的 socket 有 3 种类型如下。（1）流式 socket（SOCK_STREAM）流式套接字提供可靠的、面向连接的通信流；它使用 TCP 协议，从而保证了数据传输的正确性和顺序性。（2）数据报 socket（SOCK_DGRAM）数据报套接字定义了一种无连接的服务，数据通过相互独立的报文进行传输，是无序的，并且不保证是可靠、无差错的。它使用数据报协议 UDP。（3）原始 socket 原始套接字允许对底层协议如 IP 或 ICMP 进行直接访问，它功能强大但使用较为不便，主要用于一些协议的开发。10.2.2 地址及顺序处理 1地址结构相关处理（1）数据结构介绍 下面首先介绍两个重要的数据类型：sockaddr 和 sockaddr_in，这两个结构类型都是用来保存 socket 信息的，如下所示：struct sockaddr unsigned short sa_family;/*地址族*/char sa_data14;/*14 字节的协议地址，包含该 socket 的 IP 地址和端口号。*/;struct sockaddr_in short int sa_family;/*地址族*/unsigned short int sin_port;/*端口号*/struct in_addr sin_addr;/*IP 地址*/华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 unsigned char sin_zero8;/*填充 0 以保持与 struct sockaddr 同样大小*/;这两个数据类型是等效的，可以相互转化，通常 sockaddr_in 数据类型使用更为方便。在建立 socketadd 或 sockaddr_in 后，就可以对该 socket 进行适当的操作了。（2）结构字段 表 10.1 列出了该结构 sa_family 字段可选的常见值。表 10.1 结构定义头文件#include AF_INET：IPv4 协议 AF_INET6：IPv6 协议 AF_LOCAL：UNIX 域协议 AF_LINK：链路地址协议 Sa_family AF_KEY：密钥套接字（socket）对了解 sockaddr_in 其他字段的含义非常清楚，具体的设置涉及到其他函数，在后面会有详细讲解。2数据存储优先顺序（1）函数说明 计算机数据存储有两种字节优先顺序：高位字节优先和低位字节优先。Internet 上数据以高位字节优先顺序在网络上传输，因此在有些情况下，需要对这两个字节存储优先顺序进行相互转化。这里用到了四个函数：htons、ntohs、htonl、ntohl。这四个地址分别实现网络字节序和主机字节序的转化，这里的 h 代表 host，n 代表 network，s 代表 short，l 代表 long。通常 16 位的 IP 端口号用 s 代表，而 IP 地址用 l 来代表。（2）函数格式说明 表 10.2 列出了这 4 个函数的语法格式。表 10.2 htons 等函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 uint16_t htons(unit16_t host16bit)uint32_t htonl(unit32_t host32bit)uint16_t ntohs(unit16_t net16bit)uint32_t ntohs(unit32_t net32bit)host16bit：主机字节序的 16bit 数据 host32bit：主机字节序的 32bit 数据 net16bit：网络字节序的 16bit 数据 函数传入值 net32bit：网络字节序的 32bit 数据 嵌入式 Linux 应用程序开发详解第 10 章、嵌入式 Linux 网络编程 华清远见培训教材 成功：返回要转换的字节序 函数返回值 出错：1 注意 调用该函数只是使其得到相应的字节序，用户不需清楚该系统的主机字节序和网络字节序是否真正相等。如果是相同不需要转换的话，该系统的这些函数会定义成空宏。3地址格式转化（1）函数说明 通常用户在表达地址时采用的是点分十进制表示的数值（或者是以冒号分开的十进制IPv6 地址），而在通常使用的 socket 编程中所使用的则是二进制值，这就需要将这两个数值进行转换。这里在 IPv4 中用到的函数有 inet_aton、inet_addr 和 inet_ntoa，而 IPv4 和 IPv6 兼容的函数有 inet_pton 和 inet_ntop。由于 IPv6 是下一代互联网的标准协议，因此，本书讲解的函数都能够同时兼容 IPv4 和 IPv6，但在具体举例时仍以 IPv4 为例。这里 inet_pton 函数是将点分十进制地址映射为二进制地址，而 inet_ntop 是将二进制地址映射为点分十进制地址。（2）函数格式 表 10.3 列出了 inet_pton 函数的语法要点。表表 10.3 inet_pton 函数语法要点函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 int inet_pton(int family,const char*strptr,void*addrptr)AF_INET：IPv4 协议 family AF_INET6：IPv6 协议 strptr：要转化的值 函数传入值 addrptr：转化后的地址 成功：0 函数返回值 出错：1 表 10.4 列出了 inet_ntop 函数的语法要点。表 10.4 inet_ntop 函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 int inet_ntop(int family,void*addrptr,char*strptr,size_t len)AF_INET：IPv4 协议 family AF_INET6：IPv6 协议 addrptr：转化后的地址 函数传入值 strptr：要转化的值 华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 Len：转化后值的大小 成功：0 函数返回值 出错：1 4名字地址转化（1）函数说明 通常，人们在使用过程中都不愿意记忆冗长的 IP 地址，尤其到 IPv6 时，地址长度多达128 位，那时就更加不可能一次次记忆那么长的 IP 地址了。因此，使用主机名将会是很好的选择。在 Linux 中，同样有一些函数可以实现主机名和地址的转化，最为常见的有gethostbyname、gethostbyaddr、getaddrinfo 等，它们都可以实现 IPv4 和 IPv6 的地址和主机名之间的转化。其中 gethostbyname 是将主机名转化为 IP 地址，gethostbyaddr 则是逆操作，是将 IP 地址转化为主机名，另外 getaddrinfo 还能实现自动识别 IPv4 地址和 IPv6 地址。gethostbyname 和 gethostbyaddr 都涉及到一个 hostent 的结构体，如下所示：Struct hostent char*h_name;/*正式主机名*/char*h_aliases;/*主机别名*/int h_addrtype;/*地址类型*/int h_length;/*地址长度*/char*h_addr_list;/*指向 IPv4 或 IPv6 的地址指针数组*/调用该函数后就能返回 hostent 结构体的相关信息。getaddrinfo 函数涉及到一个 addrinfo 的结构体，如下所示：struct addrinfo int ai_flags;/*AI_PASSIVE,AI_CANONNAME;*/int ai_family;/*地址族*/int ai_socktype;/*socket 类型*/int ai_protocol;/*协议类型*/size_t ai_addrlen;/*地址长度*/char*ai_canoname;/*主机名*/struct sockaddr*ai_addr;/*socket 结构体*/struct addrinfo*ai_next;/*下一个指针链表*/hostent 结构体而言，addrinfo 结构体包含更多的信息。（2）函数格式 表 10.5 列出了 gethostbyname 函数的语法要点。表 10.5 gethostbyname 函数语法要点 嵌入式 Linux 应用程序开发详解第 10 章、嵌入式 Linux 网络编程 华清远见培训教材 所需头文件#include 函数原型 Struct hostent*gethostbyname(const char*hostname)函数传入值 Hostname：主机名 成功：hostent 类型指针 函数返回值 出错：1 调用该函数时可以首先对addrinfo 结构体中的 h_addrtype 和 h_length 进行设置，若为 IPv4 可设置为AF_INET和4；若为IPv6 可设置为AF_INET6和16；若不设置则默认为IPv4 地址类型。表 10.6 列出了 getaddrinfo 函数的语法要点。表 10.6 getaddrinfo 函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 Int getaddrinfo(const char*hostname,const char*service,const struct addrinfo*hints,struct addrinfo*result)Hostname：主机名 service：服务名或十进制的串口号字符串 hints：服务线索 函数传入值 result：返回结果 成功：0 函数返回值 出错：1 在调用之前，首先要对 hints 服务线索进行设置。它是一个 addrinfo 结构体，表 10.7 列举了该结构体常见的选项值。表 10.7 addrinfo 结构体常见选项值 结构体头文件#include AI_PASSIVE：该套接口是用作被动地打开 ai_flags AI_CANONNAME：通知 getaddrinfo 函数返回主机的名字 AF_INET：IPv4 协议 AF_INET6：IPv6 协议 family AF_UNSPE：IPv4 或 IPv6 均可 SOCK_STREAM：字节流套接字 socket（TCP）ai_socktype SOCK_DGRAM：数据报套接字 socket（UDP）IPPROTO_IP：IP 协议 IPPROTO_IPV4：IPv4 协议 4 IPPROTO_IPV6：IPv6 协议 IPPROTO_UDP：UDP ai_protocol IPPROTO_TCP：TCP 华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 注意（1）通常服务器端在调用 getaddrinfo 之前，ai_flags 设置 AI_PASSIVE，用于 bind 函数（用于端口和地址的绑定后面会讲到），主机名 nodename 通常会设置为 NULL。（2）客户端调用 getaddrinfo 时，ai_flags 一般不设置 AI_PASSIVE，但是主机名 nodename 和服务名 servname（端口）则应该不为空。（3）即使不设置 ai_flags 为 AI_PASSIVE，取出的地址也并非不可以被 bind，很多程序中 ai_flags直接设置为 0，即 3 个标志位都不设置，这种情况下只要 hostname 和 servname 设置的没有问题就可以正确 bind。（3）使用实例 下面的实例给出了 getaddrinfo 函数用法的示例，在后面小节中会给出 gethostbyname 函数用法的例子。/*getaddrinfo.c*/#include#include#include#include#include#include#include#include int main()struct addrinfo hints,*res=NULL;int rc;memset(&hints,0,sizeof(hints);/*设置 addrinfo 结构体中各参数*/hints.ai_family=PF_UNSPEC;hints.ai_socktype=SOCK_DGRAM;hints.ai_protocol=IPPROTO_UDP;/*调用 getaddinfo 函数*/rc=getaddrinfo(127.0.0.1,123,&hints,&res);if(rc!=0)perror(getaddrinfo);exit(1);else printf(getaddrinfo successn);嵌入式 Linux 应用程序开发详解第 10 章、嵌入式 Linux 网络编程 华清远见培训教材 运行结果如下所示：root(none)tmp#getaddrinfo success 10.2.3 socket 基础编程（1）函数说明 进行 socket 编程的基本函数有 socket、bind、listen、accept、send、sendto、recv、recvfrom这几个，其中对于客户端和服务器端以及 TCP 和 UDP 的操作流程都有所区别，这里先对每个函数进行一定的说明，再给出不同情况下使用的流程图。socket：该函数用于建立一个 socket 连接，可指定 socket 类型等信息。在建立了 socket连接之后，可对 socketadd 或 sockaddr_in 进行初始化，以保存所建立的 socket 信息。bind：该函数是用于将本地 IP 地址绑定端口号的，若绑定其他地址则不能成功。另外，它主要用于 TCP 的连接，而在 UDP 的连接中则无必要。connect：该函数在 TCP 中是用于 bind 的之后的 client 端，用于与服务器端建立连接，而在 UDP 中由于没有了 bind 函数，因此用 connect 有点类似 bind 函数的作用。send 和 recv：这两个函数用于接收和发送数据，可以用在 TCP 中，也可以用在 UDP中。当用在 UDP 时，可以在 connect 函数建立连接之后再用。sendto 和 recvfrom：这两个函数的作用与 send 和 recv 函数类型，也可以用在 TCP 和UDP 中。当用在 TCP 时，后面的几个与地址有关参数不起作用，函数作用等同于 send 和 recv；当用在 UDP 时，可以用在之前没有使用 connect 的情况时，这两个函数可以自动寻找制定地址并进行连接。服务器端和客户端使用 TCP 协议的流程图如图 10.6 所示。华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 服务器端 socket bind listen accept recv/recvfrom send/sendto close 客户端 socket connect send/sendto recv/recvfrom close bind 图 10.6 使用 TCP 协议 socket 编程流程图 服务器端和客户端使用 UDP 协议的流程图如图 10.7 所示。嵌入式 Linux 应用程序开发详解第 10 章、嵌入式 Linux 网络编程 华清远见培训教材 close/socket connect send recv close sendto recvfrom sendto/服务器端 socket listen accept recv send 客户端 recvfrom 图 10.7 使用 UDP 协议 socket 编程流程图（2）函数格式 表 10.8 列出了 socket 函数的语法要点。表 10.8 socket 函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 int socket(int family,int type,int protocol)AF_INET：IPv4 协议 AF_INET6：IPv6 协议 AF_LOCAL：UNIX 域协议 AF_ROUTE：路由套接字（socket）family：协议族 AF_KEY：密钥套接字（socket）SOCK_STREAM：字节流套接字 socket SOCK_DGRAM：数据报套接字 socket type：套接字类型 SOCK_RAW：原始套接字 socket 函数传入值 protoco：0（原始套接字除外）成功：非负套接字描述符 函数返回值 出错：1 表 10.9 列出了 bind 函数的语法要点。表 10.9 bind 函数语法要点 华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 所需头文件#include 函数原型 int bind(int sockfd,struct sockaddr*my_addr,int addrlen)socktd：套接字描述符 my_addr：本地地址 函数传入值 addrlen：地址长度 成功：0 函数返回值 出错：1 端口号和地址在 my_addr 中给出了，若不指定地址，则内核随意分配一个临时端口给该应用程序。表 10.10 列出了 listen 函数的语法要点。表 10.10 listen 函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 int listen(int sockfd，int backlog)socktd：套接字描述符 函数传入值 Backlog：请求队列中允许的最大请求数，大多数系统缺省值为 20 成功：0 函数返回值 出错：1 表 10.11 列出了 accept 函数的语法要点。表 10.11 accept 函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 int accept(int sockfd,struct sockaddr*addr,socklen_t*addrlen)socktd：套接字描述符 addr：客户端地址 函数传入值 addrlen：地址长度 成功：0 函数返回值 出错：1 表 10.12 列出了 connect 函数的语法要点。表 10.12 connect 函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 int connect(int sockfd,struct sockaddr*serv_addr,int addrlen)socktd：套接字描述符 serv_addr：服务器端地址 函数传入值 addrlen：地址长度 函数返回值 成功：0 嵌入式 Linux 应用程序开发详解第 10 章、嵌入式 Linux 网络编程 华清远见培训教材 出错：1 表 10.13 列出了 send 函数的语法要点。表 10.13 send 函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 int send(int sockfd,const void*msg,int len,int flags)socktd：套接字描述符 msg：指向要发送数据的指针 len：数据长度 函数传入值 flags：一般为 0 成功：发送的字节数 函数返回值 出错：1 表 10.14 列出了 recv 函数的语法要点。表 10.14 recv 函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 int recv(int sockfd,void*buf,int len,unsigned int flags)续表 socktd：套接字描述符 buf：存放接收数据的缓冲区 len：数据长度 函数传入值 flags：一般为 0 成功：接收的字节数 函数返回值 出错：1 表 10.15 列出了 sendto 函数的语法要点。表 10.15 sendto 函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 int sendto(int sockfd,const void*msg,int len,unsigned int flags,const struct sockaddr*to,int tolen)socktd：套接字描述符 msg：指向要发送数据的指针 len：数据长度 flags：一般为 0 函数传入值 to：目地机的 IP 地址和端口号信息 华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 tolen：地址长度 成功：发送的字节数 函数返回值 出错：1 表 10.16 列出了 recvfrom 函数的语法要点。表 10.16 recvfrom 函数语法要点 所需头文件#include 函数原型 int recvfrom(int sockfd,void*buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr*from,int*fromlen)socktd：套接字描述符 buf：存放接收数据的缓冲区 len：数据长度 flags：一般为 0 from：源机的 IP 地址和端口号信息 函数传入值 tolen：地址长度 成功：接收的字节数 函数返回值 出错：1（3）使用实例 该实例分为客户端和服务器端，其中服务器端首先建立起 socket，然后调用本地端口的绑定，接着就开始与客户端建立联系，并接收客户端发送的消息。客户端则在建立 socket 之后调用 connect 函数来建立连接。源代码如下所示：/*server.c*/#include#include#include#include#include#include#include#include#define SERVPORT 3333#define BACKLOG 10#define MAX_CONNECTED_NO 10#define MAXDATASIZE 5 嵌入式 Linux 应用程序开发详解第 10 章、嵌入式 Linux 网络编程 华清远见培训教材 int main()struct sockaddr_in server_sockaddr,client_sockaddr;int sin_size,recvbytes;int sockfd,client_fd;char bufMAXDATASIZE;/*建立 socket 连接*/if(sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)=1)perror(socket);exit(1);printf(socket success!,sockfd=%dn,sockfd);/*设置 sockaddr_in 结构体中相关参数*/server_sockaddr.sin_family=AF_INET;server_sockaddr.sin_port=htons(SERVPORT);server_sockaddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;bzero(&(server_sockaddr.sin_zero),8);/*绑定函数 bind*/if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&server_sockaddr,sizeof(struct sockaddr)=1)perror(bind);exit(1);printf(bind success!n);/*调用 listen 函数*/if(listen(sockfd,BACKLOG)=1)perror(listen);exit(1);printf(listening.n);/*调用 accept 函数，等待客户端的连接*/if(client_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&client_sockaddr,&sin_ size)=1)perror(accept);exit(1);/*调用 recv 函数接收客户端的请求*/if(recvbytes=recv(client_fd,buf,MAXDATASIZE,0)=1)perror(recv);华清远见嵌入式培训专家 http:/ 华清远见培训教材 exit(1);printf(received a connection:%sn,buf);close(sockfd);/*client.c*/#include#include#include#include#include#include#include#include#define SERVPORT 3333#define MAXDATASIZE 100 main(int argc,char*argv)int sockfd,sendbytes;char bufMAXDATASIZE;struct hostent*host;struct sockaddr_in serv_addr;if(argc 2)fprintf(stderr,Please enter the servers hostname!n);exit(1);/*地址解析函数*/if(host=gethostbyname(argv1)=NULL)perror(gethostbyname);exit(1);/*创建 socket*/if(sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)=1)perror(socket);exit(1);/*设置 sockaddr_in 结构体中相关参数*/serv_addr.sin_family=AF_INET;serv_addr.sin_port=htons(SERVPORT);嵌入式 Linux 应用程序开发详解第 10 章、嵌入式 Linux 网络编程 华清远见培训教材 serv_addr.sin_addr=*(struct in_addr*)host-h_addr);bzero(&(serv_addr.sin_zero),8);/*调用 connect 函数主动发起对服务器端的连接*/if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(struct sockaddr)=1)perror(connect);exit(1);/*发送消息给服务器端*/if(sendbytes=send(sockfd,hello,5,0)=1)perror(send);exit(1);close(sockfd);在运行时需要先启动服务器端，再启动客户端。这里可以把服务器端下载到开发板上，客户端在宿主机上运行，然后配置双方的 IP 地址，确保在双方可以通信（如使用 ping 命令验证）的情况下运行该程序即可。root(none)tmp#./server socket success!,sockfd=3 bind success!listening.received a connection:hello rootwww yul#./client 59.64.128.1 10.3 网络高级编程 在实际情况中，