Network Programming（三）

实例一

Application client/serveur TCP
A和B通信，A向B发送message，B收到后，将这个msg在print出来
A是客户端，B是serveur

程序A
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

#define MYMSGLEN 2000

int main(int argc,char* argv[])
{
	int sock;
	struct sockaddr_in server;
	char message[MYMSGLEN],server_reply[MYMSGLEN];

	sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	/*int socket(int domain,int type,int protocol);
	 * 创建一个通信endpoint，返回一个描述符（descriptor）
	 * 创建成功，一个对应新的socket的文件描述符（file descriptor）
	 * 错误，-1
	 *
	 * domain描述ptotocol family。这些families定义在<sys/socket.h>
	 * l例如：AF_INET：IPv4协议
	 *
	 * type指定服务类型：SOCK_StREAM：点对点控制流通信
	 * SOCK_DGRAM：未连接的通信
	 * SOCK_RAW：直接连间到协议（需要超级用户权限）
	 *
	 * protocol描述socket使用哪种协议，通常只有一种协议来支持socket类型，对应给协议簇
	 * 0：default
	 */
	if(sock==-1)
	{
		printf("Could not create socket\n");
		return(-1);
	}

	printf("socket created\n");

/*int connect(int sockfd,const struct sockaddr* addr,socklen_t addrlen);
*服务器通过connect和server建立连接
*将client的socket->sockfd和server的地址->addr相关联。
*
*sockfd:用于连接的socket
*addr:被动参与者的地址（server的地址）
*addrlen:size of addr
*
*0,成功连接，否则-1
*/
	
	server.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");
	server.sin_family=AF_INET;
	server.sin_port=htons(8888);

	int res;
	if((res=connect(sock,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server)))<0)
	{
		perror("Connect failed error\n");
		close(sock);
		return -1;
	}

	printf("Returned value,%d\n",res);
	printf("connection established, waiting to be accepted ......");

	while(1)
	{
		//void* memset(void* ptr,int value,size_t num);
		//将ptr指的内存区域的前num个字节值都设置为value，然后返回指向ptr的指针
		memset(message,0,MYMSGLEN);
		printf("\nPlease type a message to transfer for processing:");
		scanf("%s",message);


		/*ssize_t send(int sockfd,const void *buf,size_t len,int flags)
		 * 将一个message传到另一个socket
		 * flags，特殊选项，通常都是0
		 * 成功，返回传送的字节数
		 * 失败 -1
		 */
		if(send(sock,message,strlen(message),0)<0)
		{
			printf("send failed\n");
			close(sock);
			return -1;
		}

		memset(server_reply,0,MYMSGLEN);
		/*ssize_t recv(int sockfd,void* buf,size_t len,int flags);
		 * 和send差不多
		 */
		if(recv(sock,server_reply,MYMSGLEN,0)<0)
		{
			printf("recv failed\n");
			close(sock);
			return -1;
		}
		
		printf("Server reply:%s",server_reply);
	}
}

程序B
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

#define MYMSGLEN 2000

int main(int argc,char** argv)
{
	int socket_desc,client_sock;
	int socket_size,read_size;
	struct sockaddr_in server,client;
	char client_message[MYMSGLEN];

	socket_desc=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(socket_desc==-1)
	{
		perror("Could not create socket");
		return -1;
	}

	printf("Socket created\n");

	/*socket options
	 * int setsockopt(int socket,int level,int option_name,const void* option_value,socklen_toption_len);
	 * sock：将要被设置或者获取选项的套接字。
	 * level：选项所在的协议层。
	 * optname：需要访问的选项名。
	 * optval：对于getsockopt()，指向返回选项值的缓冲。对于setsockopt()，指向包含新选项值的缓冲。
	 * optlen：对于getsockopt()，作为入口参数时，选项值的最大长度。作为出口参数时，选项值的实际长度。对于setsockopt()，现选项的长度。
	 * level指定控制套接字的层次.可以取三种值:
	 * 1)SOL_SOCKET:通用套接字选项.
	 * 2)IPPROTO_IP:IP选项.
	 * 3)IPPROTO_TCP:TCP选项.　
	 * optname指定控制的方式(选项的名称),我们下面详细解释　
	 *  SO_REUSERADDR　　　　　 允许重用本地地址和端口　　　　　　　　　int
	 */
	int code,enable=1;
	code = setsockopt(socket_desc,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&enable,sizeof(int));
	if(code==-1){
		perror("setsockopr");
		return 1;
	}

	server.sin_family=AF_INET;
	server.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;
	server.sin_port=htons(8888);


/*当一个socket创建后，我们需要将一个本地地址绑定到他
	 * TCP/IP协议需要一个IP地址和一个端口号对应每个端点地址
	 * 
	 * int bind(int sock,struct sockaddr* addr,socklen_t len)
	 * sock:socket descriptor
	 * addr:用来指定的地址
	 * len:指定addr数据结构的size
	 * 返回0,success
	 * 返回-1,error
	 *
	 * addr是一个整体的数据类型，根据address family由不同
	 * 对于IPv4：
	 * struct sockaddr_in{
	 * sa_family_t sin_family; address family:AF_INET
	 * in_port_t sin_port; port
	 * struct in_addr sin_addr; internet address
	 * }
	 *
	 * struct in_addr{
	 * unit32_t s_addr;
	 * };
	 *
	 */
	 
	if(bind(socket_desc,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server))<0)
	{
		perror("bind failed. Error");
		close(socket_desc);
		return -1;
	}
	printf("bind done\n");

	/*int listen(int sockfd,int backlog)
	 * sockfd:整数，是一个文件描述符指向类型为SOCK_STREAM的socket
	 * backlog：整数，主动参与者的数量
	 * listening 0
	 * error -1
	 */
	code=listen(socket_desc,2);
	
	if(code==-1){
		perror("listen");
		exit;
	}

	printf("Waiting for incoming connections...\n");
	socket_size=sizeof(struct sockaddr_in);

	/* int accept(int sockfd,struct sockaddr* addr,socklent_t* addrlen)
	 * sockfd:整数，正在被监听的socket
	 * addr：struct sockaddr，主动参与者的地址
	 */
	client_sock=accept(socket_desc,(struct sockaddr*)&client,(socklen_t*)&socket_size);
	if(client_sock<0)
	{
		close(socket_desc);
		perror("accept failed");
		return -1;
	}
	printf("Connection accepted\n");

	while((read_size=recv(client_sock,client_message,MYMSGLEN,0))>0)
	{
		client_message[read_size]='\0';
		printf("MSG received: %s,size of the message received %d\n",client_message,read_size);
		write(client_sock,client_message,read_size);
	}

	if(read_size==0)
	{
		printf("client disconnected\n");
		fflush(stdout);
	}
	else if(read_size==-1)
	{
		printf("recv failed\n");
	}

	close(socket_desc);
	close(client_sock);

	return 0;
}

客户端编程思路：

创建socket：int socket(int 协议簇,int 服务类型,int 协议 ), 返回对应该socket的文件描述符，失败，返回-1
建立连接：int connect(int 用于连接的socket ,struct sockaddr* 服务器的地址结构, socklen_t addr的大小)，返回0,成功连接，否则-1
在循环中本地通过scanf输入msg，再发送msg：ssize_t send(int 已经连接的socket和connect中的一样,const void* 待发送的信息这里是字符串指针,size_t strlen(message), int 特殊选项一般为0 )，成功，返回传送的字节数，失败，-1
同样在这个循环中，跟在send后，接受server的回复：ssize_t recv()和send差不多
断开连接：close(socket);

服务器编程思路：

创建socket：int socket(int 协议簇,int 服务类型,int 协议 ), 返回对应该socket的文件描述符，失败，返回-1
1.5 设置socket：int setsockopt(int 要设置的socket,int 选项所在协议层,int 需要访问的选项名,const void* 指向选项值的指针,socklen_t 选项的长度); 返回-1,设置失败
绑定地址：int bind(int 创建出来的socket,struct sockaddr* 自己设定好的地址,socklen_t len，地址长度sizeof)返回0,success。返回-1,error
开始监听：int listen(int 用于监听的socket,int 主动参与者数量)。0正在监听，-1 error
接受连接：int accept(int 用于监听的socket,struct sockaddr 主动参与者的地址通过应用传递在return语句之后被填充,socklent_t 地址长度)，返回客户端的socket，-1 error
在循环中不停接受来自客户端的message，recv()同客户端一样
处理接收到的数据，这里就是输出
把message送回给client write(client_sock,client_message,read_size);
断开连接：close(socket);

实例二

Programme client HTTP
编写一个客户端程序，向指定网站发送请求并获取数据

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>

#define MYMSGLEN 2000

int main(int argc,char** argv)
{
	int socket_desc;
	struct sockaddr_in server;
	char *message,server_reply[MYMSGLEN];

	struct hostent *he;

	struct in_addr inaddr;

	socket_desc=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if(socket_desc==-1)
	{
		perror("Could not create socket");
		return -1;
	}

	printf("Socket created\n");

	//把DNS主机名变成IP地址（使用DNS）
	if((he=gethostbyname("httpd.apache.org"))==NULL)
	{
		perror("gethostbyname");
		return 2;
	}

	memcpy((char*)&inaddr,he->h_addr,sizeof(struct in_addr));
	printf("IP address for httpd.apache.org is %s \n",inet_ntoa(inaddr));

	server.sin_family=AF_INET;
	server.sin_addr.s_addr=inet_addr(inet_ntoa(inaddr));
	server.sin_port=htons(80);

	if(connect(socket_desc,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server))<0)
	{
		printf("connect error");
		return 1;
	}
	printf("Connection\n");

	message="GET / HTTP/1.1\r\nhost: httpd.apache.org \r\n\r\n";

	if(send(socket_desc,message,strlen(message),0)<0)
	{
		puts("Send failed");
		return -1;
	}
	puts("message request sent");

	int res;
	memset(server_reply,0,MYMSGLEN);

	while((res=recv(socket_desc,server_reply,MYMSGLEN,0))!=0)
	{
		if(res <0)
		{
			puts("recv failed");
			break;
		}
		else
		{
			printf("%s",server_reply);
			memset(server_reply,0,MYMSGLEN);
		}
	}

	close(socket_desc);
	return 0;
}

主机名和地址转换功能

struct hostent gethostbyname(const char hostname);
把DNS主机名变成IP地址（使用DNS）
strcut hostent gethostbyaddr(const char addr,size_t len,int family);
把IP地址变成DNS主机名
char* inet_ntoa(struct in_addr invader);
将IP地址转换为ASCII点十进制符号
in_addr_t inet_addr(const char* strptr);
将点分十进制变成IP地址，-1 failure，不能用于广播（255.255.255.2555）
int inet_aton(const char* sttrptr,struct in_addr inaddr);
将点十进制表示法转换为IP地址;成功返回1，失败返回0
int inet_pton(int af,const char src, void dst);
将IPv4和IPv6地址从文本转换为二进制形式
const char inet_ntop(int af,const void src,char* dst,socklen_t size);
将IPv4和IPv6地址从二进制转换为文本形式

其他一些有用函数

void bzero(void* s,size_t n);
将区域的前n个字节设置为从零开始
void memset(void s,int c,size_t n);
用常量字节c填充指向的存储区的前n个字节
返回指向内存区域s的指针
void memcpy(void dest,const void* src,size_t n);
将n个字节从内存区域src复制到内存区域dest。内存区域不能重叠

Network Programming（三）

实例 一

实例二

主机名和地址转换功能

其他一些有用函数

实例一