《网络编程基础》PPT课件.ppt
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1、现代网络技术现代网络技术第第1010章章 网络编程基础网络编程基础 v10.1 socket编程 v10.2 利用MySQL C接口实现多用户通信 10.1 socket10.1 socket编程编程 10.1.1 基本概念 1端口与插口 端口用16 bit的地址码端口号进行标识。一个插口(socket),也称一个套接口,一个二元组(IP地址,端口号)。一条连接需要用一对插口标识。这对插口组成一个四元组:(本地IP地址,本地端口号,远程IP地址,远程端口号)现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程2插口API 为了简化网络应用程序的设计,为了使进程对通信信道的操作能够像
2、对文件一样简单,伯克利的开发者们开发了一种称为插口(socket)的逻辑文件。当系统把一个socket分配给一个进程时,就是将一个进程连接到了一个信道的端点上,就好像一个用户把一台电话机接到了电话线上,只要对方也把电话机接到电话线上,双方就可以进行连接、通话了。现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程 Socket为整个网络通信提供协议基础。进程间的通信就通过连接两个进程的通路进行,软件设计人员不必考虑这个通路是什么,只要知道如何把一个进程连接到通路的端点即可;通路端点的分配由逻辑文件Socket进行,使得进程用文件描述符访问通路就像访问普通文件一样,大大简化了通信程序
3、的设计。现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程10.1.2 socket概述 socket接口是TCP/IP网络的API,socket接口定义了许多函数或例程,程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。常用的socket类型有两种:流式socket(SOCK_STREAM)流式是一种面向连接的socket,针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式socket(SOCK_DGRAM)是一种无连接的socket,对应于无连接的UDP服务应用。现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程10.1.3 socket中的主要调用 1建立socket
4、 为了建立socket,程序可以调用socket函数,该函数返回一个类似于文件描述符的句柄。socket函数原型为:int socket(int domain,int type,int protocol);现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程 实际上“建立一个socket”意味着为一个socket数据结构分配存储空间。socket执行体为你管理描述符表。两个网络程序之间的一个网络连接包括五种信息:通信协议、本地协议地址、本地主机端口、远端主机地址和远端协议端口。socket数据结构中包含这五种信息。现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程2s
5、ocket配置 面向连接的socket客户端通过调用connect函数在socket数据结构中保存本地和远端信息。无连接socket的客户端和服务端以及面向连接socket的服务端通过调用bind函数来配置本地信息。bind函数原型为:int bind(int sockfd,struct sockaddr*my_addr,int addrlen);现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程 struct sockaddr结构类型是用来保存socket信息的:struct sockaddr unsigned short sa_family;/*地址族,AF_xxx*/cha
6、r sa_data14;/*14 字节的协议地址*/;现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程 另外还有一种结构类型:struct sockaddr_in short int sin_family;/*地址族*/unsigned short int sin_port;/*端口号*/struct in_addr sin_addr;/*IP地址*/unsigned char sin_zero8;/*填充0 以保持与struct sockaddr同样大小*/;现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程 使用bind函数时,可以用下面的赋值实现自动获得本
7、机IP地址和随机获取一个没有被占用的端口号:my_addr.sin_port=0;/*系统随机选择一个未被使用的端口号*/my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;/*填入本机IP地址*/现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程 计算机数据存储有两种字节优先顺序:高位字节优先 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,所以对于在内部是以低位字节优先方式存储数据的机器,在Internet上传输数据时就需要进行转换,否则就会出现数据不一致。现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程 下面是几个字节顺
8、序转换函数:(1)htonl():把32位值从主机字节序转换成网络字节序(2)htons():把16位值从主机字节序转换成网络字节序(3)ntohl():把32位值从网络字节序转换成主机字节序(4)ntohs():把16位值从网络字节序转换成主机字节序 现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程3连接建立 面向连接的客户程序使用connect函数来配置socket并与远端服务器建立一个TCP连接 其函数原型为:int connect(int sockfd,struct sockaddr*serv_addr,int addrlen);现代网络技术10.1 socket10.
9、1 socket编程编程 listen函数使socket处于被动的监听模式,并为该so cket建立一个输入数据队列,将到达的服务请求保存在此队列中,直到程序处理它们。int listen(int sockfd,int backlog);现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程 accept()函数让服务器接收客户的连接请求。在建立好输入队列后,服务器就调用accept函数,然后睡眠并等待客户的连接请求。int accept(int sockfd,void*addr,int*addrlen);现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程4数据传输 s
10、end()和recv()这两个函数用于面向连接的socket上进行数据传输。send()函数原型为:int send(int sockfd,const void*msg,int len,int flags);现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程 在程序中应该将send()的返回值与欲发送的字节数进行比较。当send()返回值与len不匹配时,应该对这种情况进行处理。char*msg=Hello!;int len,bytes_sent;len=strlen(msg);bytes_sent=send(sockfd,msg,len,0);现代网络技术10.1 socket
11、10.1 socket编程编程recv()函数原型为:int recv(int sockfd,void*buf,int len,unsigned int flags);sendto()和recvfrom()用于在无连接的数据报socket方式下进行数据传输。由于本地socket并没有与远端机器建立连接,所以在发送数据时应指明目的地址。现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程 sendto()函数原型为:int sendto(int sockfd,const void*msg,int len,unsigned int flags,const struct sockaddr
12、*to,int tolen);recvfrom()函数原型为:int recvfrom(int sockfd,void*buf,int len,unsigned int flags,struct sockaddr*from,int*fromlen);现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程5结束传输 当所有的数据操作结束以后,你可以调用close()函数来释放该socket,从而停止在该socket上的任何数据操作:close(sockfd);可以调用shutdown()函数来关闭该socket。int shutdown(int sockfd,int how);现代网络
13、技术10.1 socket10.1 socket编程编程10.1.4 socket实例 代码实例中的服务器通过socket连接向客户端发送字符串“Hello,you are connected!”。只要在服务器上运行该服务器软件,在客户端运行客户软件,客户端就会收到该字符串。现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程1 1服务器软件代码服务器软件代码#include#include#include#include#include#include#include#include#define SERVPORT 3333/*服务器监听端口号*/#define BACKLOG
14、9/*最大同时连接请求数*/main()int sockfd,client_fd;/*sock_fd:监听socket;client_fd:数据传输socket*/struct sockaddr_in my_addr;/*本机地址信息*/struct sockaddr_in remote_addr;/*客户端地址信息*/if(sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)=-1)perror(socket创 建 出 错!);exit(1);现代网络技术10.1 socket10.1 socket编程编程my_addr.sin_family=AF_INET;my_add
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