计算机网络socket编程(4)_TCP socket API 详解

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计算机网络socket编程(4)_TCP socket API 详解

收录于专栏【计算机网络】
本专栏旨在分享学习计算机网络的一点学习笔记，欢迎大家在评论区交流讨论💌

socket():

bind():

listen():

accept():

connect:

下面介绍程序中常用到的 socket API , 这些函数都在 sys/socket.h 中

socket():

socket() 打开一个网络通讯端口, 如果成功的话, 就像 open() 一样返回一个文件描述符

应用程序可以像读写文件一样用 read/write 在网络上收发数据

如果 socket() 调用出错则返回-1

对于 IPv4, family 参数指定为 AF_INET

对于 TCP 协议, type 参数指定为 SOCK_STREAM, 表示面向流的传输协议

protocol 参数的介绍从略, 指定为 0 即可

bind():

服务器程序所监听的网络地址和端口通常是固定不变的, 客户端程序得知服务器程序的地址和端口号后就可以向服务器发起连接, 服务器需要调用 bind 绑定一个固定的网络地址和端口号

bind() 成功返回 0, 失败返回 -1

bind() 的作用是将参数 sockfd 和 myaddr 绑定在一起, 使 sockfd 这个用于网络通讯的文件描述符监听 myaddr 所描述的地址和端口号

前面讲过, struct sockaddr * 是一个通用指针类型, myaddr 参数实际上可以接受多种协议的 sockaddr 结构体, 而它们的长度各不相同, 所有需要第三个参数 addrlen 指定结构体的长度

我们大多程序中对 myaddr 参数是这样初始化的:

cpp 复制代码

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

将整个结构体清零

设置地址类型为 AF_INET

网络地址为 INADDR_ANY, 这个宏表示本地的任意 IP 地址, 因为服务器可能由多个网卡, 每个网卡也可能绑定多个 IP 地址, 这样设置可以在所有的 IP 地址上监听, 直到与某个客户端建立了连接时才确定下来到底用哪个 IP 地址

端口号为 SERV_POST, 我们定义为 9999, 8888等

listen():

listen 声明 sockfd 处于监听状态, 并且最多允许有 backlog 个客户端处于连接等待状态, 如果接收到更多的连接请求就忽略, 这里设置不会太大 (一般是 5)

listen() 成功返回0, 失败返回 -1

accept():

三次握手完成后, 服务器调用 accept() 接受连接

如果服务器调用 accept() 时还没有客户端的连接请求, 就阻塞等待直到有客户端连接上来

addr 是一个传出参数, accept() 返回时传出客户端的地址和端口号

如果给 addr 参数传 NULL, 表示不关心客户端的地址

addrlen 参数是一个传入参数 (value-result argument), 传入的是调用者提供的, 缓冲区 addr 的长度以避免缓冲区溢出问题, 传出的是客户端地址结构体的实际长度(有可能没有占满调用者提供的缓冲区)

我们的服务器程序结构是这样的:

cpp 复制代码

while(1)
{
    cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
    connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);
    n = read(connfd, buf, MAXLINE);
    ...
    close(connfd);
}

connect:

客户端需要调用 connect() 连接服务器

connect 和 bind 的参数形式一致, 区别在于 bind 的参数是自己的地址, 而 connect 的参数是对方的地址

connect() 成功返回 0, 出错返回 -1