2022年C语言编程-socket基础.pdf

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1、C语言编程 -socket基础2008-07-16 10:22文章来源：先说套接字 , 网络编程必不可少的东西. 先看下面吧, 这可是经典哦 !最初 socket 是为支持 TCP/IP 协议而开发的，现在它已被认为是开发非RPC Windows网络应用程序的最好途径。socket 作为 BDS UNIX的进程通信机制，是进行程序间通讯(IPC) 的 BSD 方法，这意味着 socket 用来让一个进程和其他的进程互通信息。所谓 socket 通常也称作 套接字 ，用于描述 IP 地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常通过套接字 向网络发出请求或者应答网络请求。开发原理：服务器，使用 S

2、erverSocket 监听指定的端口，端口可以随意指定（由于1024以下的端口通常属于保留端口，在一些操作系统中不可以随意使用，所以建议使用大于 1024 的端口），等待客户连接请求，客户连接后，会话产生；在完成会话后，关闭连接。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 客户端，使用 Socket 对网络上某一个服务器的某一个端口发出连接请求，一旦连接成功，打开会话；会话完成后，关闭Socket。客户端不需要指定打开的端口，通常临时的、

3、动态的分配一个1024以上的端口。- win API socket本文所谈到的 Socket 函数如果没有特别说明，都是指的Windows Socket API。一、WSAStartup函数int WSAStartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData);使用 Socket 的程序在使用 Socket 之前必须调用 WSAStartup函数。该函数的第一个参数指明程序请求使用的Socket 版本，其中高位字节指明副版本、低位字节指明主版本；操作系统利用第二个参数返回请求的Socket 的版本信息。当一个应用程序调用WSAStartup函数时，

4、操作系统根据请求的Socket 版本来搜索相应的 Socket 库，然后绑定找到的Socket 库到该应用程序中。以后应用程序就可以调用所请求的Socket 库中的其它 Socket 函数了。该函数执行成功后返回 0。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 例：假如一个程序要使用版本的Socket, 那么程序代码如下wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 1 );err = WSAStartup( wVersi

5、onRequested, &wsaData );二、WSACleanup 函数int WSACleanup (void);应用程序在完成对请求的Socket 库的使用后，要调用WSACleanup 函数来解除与 Socket 库的绑定并且释放Socket 库所占用的系统资源。三、socket 函数SOCKET socket(int af,int type,int protocol);应用程序调用 socket 函数来创建一个能够进行网络通信的套接字。第一个参数指定应用程序使用的通信协议的协议族，对于TCP/IP 协议族，该参数置PF_INET;第二个参数指定要创建的套接字类型，流套接字类型为精

6、品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 18 页 - - - - - - - - - - SOCK_STREAM、数据报套接字类型为SOCK_DGRAM；第三个参数指定应用程序所使用的通信协议。该函数如果调用成功就返回新创建的套接字的描述符，如果失败就返回 INVALID_SOCKET。套接字描述符是一个整数类型的值。每个进程的进程空间里都有一个套接字描述符表，该表中存放着套接字描述符和套接字数据结构的对应关系。该表中有一个字段存放新创建的套接字的描述符，另一个字段存放套接字数据结构的地

7、址，因此根据是套接字数据结构都是在操作系统的内核缓冲里。下面是一个创建流套接字的例子：struct protoent *ppe;ppe=getprotobyname(tcp);SOCKET ListenSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,ppe-p_proto);四、closesocket函数int closesocket(SOCKET s);closesocket函数用来关闭一个描述符为s 套接字。由于每个进程中都有一个套接字描述符表，表中的每个套接字描述符都对应了一个位于操作系统缓冲区中的套接字数据结构，因此有可能有几个套接字描述符指向同一个套接字数据结构。

8、套接字数据结构中专门有一个字段存放该结构的被引用次数，即有多少精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 个套接字描述符指向该结构。当调用closesocket函数时，操作系统先检查套接字数据结构中的该字段的值，如果为1，就表明只有一个套接字描述符指向它，因此操作系统就先把s 在套接字描述符表中对应的那条表项清除，并且释放 s 对应的套接字数据结构；如果该字段大于1，那么操作系统仅仅清除s 在套接字描述符表中的对应表项，并且把s 对应的套接

9、字数据结构的引用次数减1。closesocket函数如果执行成功就返回0，否则返回 SOCKET_ERROR。五、send 函数int send(SOCKET s,const char FAR *buf,int len,int flags);不论是客户还是服务器应用程序都用send 函数来向 TCP连接的另一端发送数据。客户程序一般用send 函数向服务器发送请求，而服务器则通常用send 函数来向客户程序发送应答。该函数的第一个参数指定发送端套接字描述符；第二个参数指明一个存放应用程序要发送数据的缓冲区；第三个参数指明实际要精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - -

10、- - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 发送的数据的字节数；第四个参数一般置0。这里只描述同步Socket 的 send函数的执行流程。当调用该函数时，send 先比较待发送数据的长度len 和套接字 s 的发送缓冲区的长度，如果len 大于 s 的发送缓冲区的长度，该函数返回SOCKET_ERROR；如果 len 小于或者等于 s 的发送缓冲区的长度，那么send 先检查协议是否正在发送s 的发送缓冲中的数据，如果是就等待协议把数据发送完，如果协议还没有开始发送s 的发送缓冲中的数据或者s 的发送缓冲

11、中没有数据，那么 send 就比较 s 的发送缓冲区的剩余空间和len ，如果 len 大于剩余空间大小 send 就一直等待协议把s 的发送缓冲中的数据发送完，如果len 小于剩余空间大小 send 就仅仅把 buf 中的数据 copy 到剩余空间里（注意并不是send 把 s 的发送缓冲中的数据传到连接的另一端的，而是协议传的，send 仅仅是把 buf 中的数据 copy 到 s 的发送缓冲区的剩余空间里）。如果send 函数copy 数据成功，就返回实际copy 的字节数，如果 send 在 copy 数据时出现错误，那么 send 就返回 SOCKET_ERROR；如果 send 在

12、等待协议传送数据时网络断开的话，那么 send 函数也返回 SOCKET_ERROR。要注意 send 函数把 buf 中的数据成功 copy 到 s 的发送缓冲的剩余空间里后它就返回了，但是此时这些数据并不一定马上被传到连接的另一端。如果协议在后续的传送过程中出现网络错误的话，那么下一个Socket 函数就会返回 SOCKET_ERROR。（每一个除 send 外的 Socket 函数在执行的最开始总要先等待套接字的发送缓冲中的数据被协议传送完毕才能继续，如果在等待时出现网络错误，那么该Socket 函数就返回SOCKET_ERROR）注意：在 Unix 系统下，如果 send 在等待协议传

13、送数据时网络断开的话，调用send 的进程会接收到一个SIGPIPE信号，进程对该信号的默认处理是进程终止。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 六、recv 函数int recv(SOCKET s,char FAR *buf,int len,int flags);不论是客户还是服务器应用程序都用recv 函数从 TCP连接的另一端接收数据。该函数的第一个参数指定接收端套接字描述符；第二个参数指明一个缓冲区，该缓冲区用来存放recv

14、函数接收到的数据；第三个参数指明buf 的长度；第四个参数一般置0。这里只描述同步Socket 的 recv 函数的执行流程。当应用程序调用 recv 函数时， recv 先等待 s 的发送缓冲中的数据被协议传送完毕，如果协议在传送s 的发送缓冲中的数据时出现网络错误，那么recv 函数返回 SOCKET_ERROR，如果 s 的发送缓冲中没有数据或者数据被协议成功发送完毕后， recv 先检查套接字 s 的接收缓冲区，如果s 接收缓冲区中没有数据或者协议正在接收数据，那么recv 就一直等待，只到协议把数据接收完毕。当协议把数据接收完毕， recv 函数就把 s 的接收缓冲中的数据copy

15、到 buf 中（注意协议接收到的数据可能大于buf 的长度，所以在这种情况下要调用几次recv 函数才能把 s 的接收缓冲中的数据copy 完。recv 函数仅仅是 copy 数精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 据，真正的接收数据是协议来完成的），recv 函数返回其实际copy 的字节数。如果 recv 在 copy 时出错，那么它返回SOCKET_ERROR；如果 recv 函数在等待协议接收数据时网络中断了，那么它返回0。注

16、意：在 Unix 系统下，如果 recv 函数在等待协议接收数据时网络断开了，那么调用 recv 的进程会接收到一个SIGPIPE信号，进程对该信号的默认处理是进程终止。七、bind 函数int bind(SOCKET s,const struct sockaddr FAR *name,int namelen);当创建了一个 Socket 以后，套接字数据结构中有一个默认的IP 地址和默认的端口号。一个服务程序必须调用bind 函数来给其绑定一个IP 地址和一个特定的端口号。客户程序一般不必调用bind 函数来为其 Socket 绑定 IP 地址和断口号。该函数的第一个参数指定待绑定的Sock

17、et 描述符；第二个参数指定一个 sockaddr 结构，该结构是这样定义的：struct sockaddr 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 18 页 - - - - - - - - - - u_short sa_family;char sa_data14;sa_family指定地址族，对于TCP/IP 协议族的套接字，给其置AF_INET 。当对TCP/IP 协议族的套接字进行绑定时，我们通常使用另一个地址结构：struct sockaddr_in short sin_fam

18、ily;u_short sin_port;struct in_addr sin_addr;char sin_zero8;其中 sin_family置 AF_INET ；sin_port指明端口号； sin_addr 结构体中只有一个唯一的字段 s_addr，表示 IP 地址，该字段是一个整数，一般用函数inet_addr （）把字符串形式的IP 地址转换成 unsigned long型的整数值后再置给 s_addr。有的服务器是多宿主机，至少有两个网卡，那么运行在这样的服务器上的服务程序在为其Socket 绑定 IP 地址时可以把 htonl(INADDR_ANY)置给 s_addr，这样做的

19、好处是不论哪个网段上的客户程序都能与该服务程序通信；如果只给运行在多宿主机上的服务程序的Socket 绑定一个固定的IP 地精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 18 页 - - - - - - - - - - 址，那么就只有与该IP 地址处于同一个网段上的客户程序才能与该服务程序通信。我们用 0 来填充 sin_zero 数组，目的是让sockaddr_in 结构的大小与sockaddr 结构的大小一致。下面是一个bind 函数调用的例子：struct sockaddr_in sa

20、ddr； = AF_INET; = htons(8888); = htonl(INADDR_ANY);bind(ListenSocket,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr)；八、listen函数int listen( SOCKET s, int backlog );服务程序可以调用listen函数使其流套接字s 处于监听状态。处于监听状态的流套接字 s 将维护一个客户连接请求队列，该队列最多容纳backlog 个客户连接请求。假如该函数执行成功，则返回0；如果执行失败，则返回SOCKET_ERROR。九、accept 函数SOCKET accept(

21、精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 18 页 - - - - - - - - - - SOCKET s,struct sockaddr FAR *addr,int FAR *addrlen);服务程序调用 accept 函数从处于监听状态的流套接字s 的客户连接请求队列中取出排在最前的一个客户请求，并且创建一个新的套接字来与客户套接字创建连接通道，如果连接成功，就返回新创建的套接字的描述符，以后与客户套接字交换数据的是新创建的套接字；如果失败就返回INVALID_SOCKET。该

22、函数的第一个参数指定处于监听状态的流套接字；操作系统利用第二个参数来返回新创建的套接字的地址结构；操作系统利用第三个参数来返回新创建的套接字的地址结构的长度。下面是一个调用accept 的例子：struct sockaddr_in ServerSocketAddr;int addrlen;addrlen=sizeof(ServerSocketAddr);ServerSocket=accept(ListenSocket,(struct sockaddr *)&ServerSocketAddr,&addrlen);十、connect 函数精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - -

23、- - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 18 页 - - - - - - - - - - int connect(SOCKET s,const struct sockaddr FAR *name,int namelen);客户程序调用 connect 函数来使客户 Socket s 与监听于 name所指定的计算机的特定端口上的服务Socket 进行连接。如果连接成功，connect 返回 0；如果失败则返回 SOCKET_ERROR。下面是一个例子：struct sockaddr_in daddr;memset(void *)&daddr,

24、0,sizeof(daddr);=AF_INET;=htons(8888););connect(ClientSocket,(struct sockaddr *)&daddr,sizeof(daddr)；下面是两个例子 , 一个服务端一个客户端 .先打开服务端等待连接 , 客户端运行后, 可以向服务端发送字符串. 不多说了 , 看源码吧 !精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 18 页 - - - - - - - - - - #include #pragma comment(lib,

25、ws2_32)#include int main(int argc,char *)n,inet_ntoa); while(true) int ret = recv(sClient,revData,255,0); if(ret=0|(ret=SOCKET_ERROR&WSAGetLastError()=WSAECONNRESET) printf(%s关闭连接 n,inet_ntoa); closesocket(sClient);精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 18 页 - -

26、- - - - - - - - break; else revDataret=0; printf(%s,revData); closesocket(sServer);WSACleanup();return 0;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 18 页 - - - - - - - - - - #include #pragma comment(lib,ws2_32)#include #define PORT 1129#define ADDRESS int main()/ 加载 w

27、insock 库WSADATA wsaData;WORD sockVersion = MAKEWORD(2,2);if(WSAStartup(sockVersion,&wsaData)!=0) return 0;/ 创建套接字SOCKET sClient = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 18 页 - - - - - - - - - - if(sClient=INVALID_SOCKET) pr

28、intf(socket errorn); return 0;/socket中装入远程地址信息SOCKADDR_IN remote; = AF_INET; = htons(1129); = inet_addr(ADDRESS);if(connect(sClient,(SOCKADDR *)&remote,sizeof(SOCKADDR)=SOCKET_ERROR) printf(connect errorn); closesocket(sClient);精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16

29、页，共 18 页 - - - - - - - - - - return 0;while(true) char SendData255; int i,ch; for( i = 0; (i 254) & (ch = getchar() != EOF) & (ch!=n); i+) SendDatai = (char)ch; SendDatai = n; SendDatai+1 = 0; send(sClient,SendData,i+2,0);closesocket(sClient);精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 18 页 - - - - - - - - - - WSACleanup();return 0;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 18 页 - - - - - - - - - -