socket套接字函数

Socket套接字函数是用于网络编程的一组API，用于在网络上进行通信。这些函数提供了一种通用的接口，使得程序能够通过网络连接进行数据的发送和接收。下面是对常见的几个Socket函数及其参数的解释：

1. socket()函数：

   • 作用：创建一个套接字。
   • 参数：
     • domain：指定套接字的协议族，常见的有AF_INET（IPv4）和AF_INET6（IPv6）。
     • type：指定套接字的类型，常见的有SOCK_STREAM（流套接字，用于TCP）和SOCK_DGRAM（数据报套接字，用于UDP）。
     • protocol：指定使用的协议，通常传入0表示自动选择合适的协议。

2. bind()函数：

   • 作用：将套接字与特定的IP地址和端口绑定。
   • 参数：
     • sockfd：指定要绑定的套接字。
     • addr：指定要绑定的地址信息，通常是一个包含IP地址和端口号的结构体。

3. listen()函数：

   • 作用：将套接字设为监听状态，开始接受连接请求。
   • 参数：
     • sockfd：指定要监听的套接字。
     • backlog：指定连接队列的最大长度。

4. accept()函数：

   • 作用：接受客户端的连接请求。
   • 参数：
     • sockfd：指定被监听的套接字。
     • addr：（可选）用于存储客户端地址信息的结构体。
     • addrlen：（可选）指定addr结构体的大小。

5. connect()函数：

   • 作用：建立与服务器的连接。
   • 参数：
     • sockfd：指定要连接的套接字。
     • addr：指定服务器的地址信息。
     • addrlen：指定addr结构体的大小。

这些Socket函数与内核函数之间的关系可以用下图表示：

 +---------------------+                +---------------------+
 |     Application     |                |        Kernel       |
 +---------------------+                +---------------------+
           |                                         |
           |               Socket API                  |
           |              (e.g., socket(),            |
           |               bind(), listen())           |
           |------------------------->|                |
           |               System Calls                |
           |------------------------->|                |
           |                                         |
           |                Network Stack              |
           |------------------------->|                |
           |                                         |
           |               Network Hardware            |
           |<------------------------|                |
           |                                         |

服务端的代码 ：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int opt = 1;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};
    char *hello = "Hello from server";

    // 创建socket文件描述符
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    // 绑定socket到8080端口
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(8080);

    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address))<0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    // 监听此端口，等待客户端连接
    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    // 接受客户端连接
    if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen))<0) {
        perror("accept");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    
    // 读取客户端发送的数据
    read( new_socket , buffer, 1024);
    printf("%s\n",buffer );
    
    // 向客户端发送数据
    send(new_socket , hello , strlen(hello) , 0 );
    printf("Hello message sent\n");
    
    // 关闭socket
    close(server_fd);
    return 0;
}

客户端的代码： 

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

int main() {
    struct sockaddr_in serv_addr;
    int sock = 0;
    char *hello = "Hello from client";
    char buffer[1024] = {0};

    // 创建socket
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        printf("\n Socket creation error \n");
        return -1;
    }

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(8080);

    // 将IPv4地址从文本转换为二进制形式
    if(inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr)<=0) {
        printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
        return -1;
    }

    // 连接到服务器
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        printf("\nConnection Failed \n");
        return -1;
    }

    // 向服务器发送数据
    send(sock , hello , strlen(hello) , 0 );
    printf("Hello message sent\n");
    
    // 读取服务器回传的数据
    read( sock , buffer, 1024);
    printf("%s\n",buffer );

    // 关闭socket
    close(sock);
    return 0;
}