UNIX网络编程_socket介绍

这篇笔记记录什么socket的认识。

1 什么是socket

socket可以看成是用户进程与内核网络协议栈的编程接口。 上图中，Application是用户空间，TCP IP是内核空间，用户空间想要访问内核中的网络协议，就要通过Socket接口。 socket不仅可以用于本机的进程间通信，还可以用于网络上不同主机的进程间通信。比如，手机和电脑之间也可以通过网络进行通信。

2 IPV4套接字地址结构

ipv4接口有两种结构，分别是 网络套接字结构和通用套接字结构。

网络套接字地址结构

IPV4套接字地址结构通常也称为“网际套接字地址结构”，以sockaddr_in命名。

struct sockaddr_in 
{
          
   
	uint8_t  sin_len;
	sa_family_t  sin_family; 	
	in_port_t	sin_port; 	
	struct in_addr	sin_addr; 	
	char sin_zero[8]; 
};

sin_len：整个sockaddr_in结构体的长度； sin_family：指定该地址家族，在这里必须设为AF_INET； sin_port：端口 sin_addr：IPv4的地址； sin_zero：暂不使用，一般将其设置为0；

通用套接字结构

struct sockaddr 
{
          
   
	uint8_t  sin_len;
	sa_family_t  sin_family; 	
	char sa_data[14]; 
};

sin_len： 整个sockaddr结构体的长度 sin_family： 指定该地址家族 sa_data： 由sin_family决定它的形式。

3 大小端

大端字节序：最高有效位存储于最低内存位置。 小端字节序：最高有效位存放在内存最高位置。 主机字节序：不同主机有不同字节序，大段和小端。 网络字节序：通常为大端字节序。

#include <stdio.h>

int main()
{
          
   
    unsigned int x = 0x12345678;
    unsigned char *p = (unsigned char *)&x;
    printf("%0x %0x %0x %0x
", p[0], p[1], p[2], p[3]);
    return 1;
}

12是最高有效位，存放在了高地址p[3]，所以是小端字节序。

4 字节转换函数

从网络端发送  h表示Host主机，  n表示network,  s表示short，  l表示 long int

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);将32位主机序转为网络字节序；
uint16_t htons(uint16_t hostshort); 将16位主机序转为网络16位。
uint32_t ntohl(uint32_t netlong); 	将32位网络字节序转为32主机字节序；
uint16_t ntohs(uint16_t netshort); 	将16位网络字节序转为16位主机字节序。

代码

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
int main()
{
          
   
    unsigned int x = 0x12345678;
    unsigned char *p = (unsigned char *)&x;
    printf("%0x %0x %0x %0x
", p[0], p[1], p[2], p[3]);
    // 输出结果   78 65 45 34 12

    // 将主机字节序转为网络字节序
    unsigned int y = htonl(x);
    p = (unsigned char *)&y;
    printf("%0x %0x %0x %0x
", p[0], p[1], p[2], p[3]);
    // 输出结果  12 34 56 78
    return 1;
}

5 地址转换函数：int 转为 const char *

**将32位整数转为const char ***

in_addr_t inet_addr(const char *cp);  // 将主机地址转为32位整数，比如192.168.1.1 转为 32位 整数, 发送数据时候，需要这样转换。
char *inet_ntoa(struct in_addr in); // 将地址结构转为点分十进制ip地址。 int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);

#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
          
   
    unsigned int addr = inet_addr("192.168.1.1"); // char * 转 uint
    printf("addr=%u
", ntohl(addr)); // 将网络字节序转为主机字节序
    printf("addr=%u
", addr);

    // 将地址结构转为 点分十进制
    struct in_addr ipaddr;
    ipaddr.s_addr = addr;
    printf("addr=%s
", inet_ntoa(ipaddr)); // uint转char *
    return 1;
}

6 套接字类型

流式套接字(SOCK_STREAM) 提供面向连接的、可靠的数据传输服务，数据无差错，无重复的发送，且按发送顺序接收。 数据报式套接字(SOCK_DGRAM) 提供无连接服务。不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。