文档介绍：Linux环境下的Socket编程
什么是Socket
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。上的TCP/IP网络编程,必须理解Socket接口。
Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的。如果了解Unix系统的输入和输出的话,就很容易了解Socket了。网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O,Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket(),该函数返回一个整型的Socket描述符,随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。常用的Socket类型有两种:流式Socket(SOCK_STREAM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。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是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。
Socket建立
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);
domain指明所使用的协议族,,表示互联网协议族(TCP/IP协议族);type参数指定socket的类型:SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM,Socket接口还定义了原始Socket(SOCK_RAW),允许程序使用低层协议;protocol通常赋值"0"。Socket()调用返回一个整型socket描述符,你可以在后面的调用使用它。
Socket描述符是一个指向内部数据结构的指针,它指向描述符表入口。调用Socket函数时,socket执行体将建立一个Socket,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。
Socket配置
通过socket调用返回一个socket描述符后,在使用socket进行网络传输以前,必须配置该socket。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函数将socket与本机上的一个端口相关联,随后你就可以在该端口监听服务请求。Bind函数原型为:
int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
Sockfd是调用socket函数返回的socket描述符,my_addr是一个指向包含有本机IP地址及端口号等信息的sockaddr类型的指针;addrlen常被设置为sizeof(struct sockaddr)。
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 */
char sa_data[14]; /* 14 字节的协议地址*/
};
,(TCP/IP)地址族;sa_data则包含该socket的IP地址和端口号。
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_zero[8]; /* 填充0 以保持与struct sockaddr同样大小*/
};
这个结构更方便使用。sin_zero用来将sockaddr_in结构填充到与struct sockaddr同样的长度,可以用bzero()或memset()函数将其置为零。指向sockaddr_in 的指针和指向sockaddr的指针可以相互转换,这意味着如果一个函数所需参数类型是sockaddr时,你可以在函数调用的时候将一个指向sockaddr_in的指针转换为指向sockaddr的指针;或者相反。
使用bind函数时,可以用下面的赋值实现自动获得本机IP地址