网络编程（域套接字）

一、域套接字的概念

1.只能做一台主机内的进程间通信，协议族（地址族）指定为：AF_UNIX AF_LOCAL

2.bsp-lcd： s类型文件，就是域套接字

3.如果客户端不手动绑定，则操作系统不会创建一个套接字文件给客户端自动绑定的。

二、域套接字的函数使用

1）socket

功能：在内核空间中创建套接字文件（接收缓冲区，发送缓冲区），并返回该套接字文件的文件描述符到用户空间

原型：

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);

参数：

参数：int domain：协议族，地址族;Name                Purpose                          Man pageAF_UNIX, AF_LOCAL   Local communication              unix(7)int type: 套接字类型  SOCK_STREAM：字节流式套接字，流式套接字---->TCP协议SOCK_DGRAM： 数据报式套接字，报式套接字---->UDP协议SOCK_RAW：原始套接字，该套接字使用的协议需要在第三个参数指定;int protocol：指定协议，默认协议填0；TCP协议: IPPROTO_TCP    IPPROTO_UDP

返回值：

>0 , 成功，返回套接字文件描述符;
=-1, 失败，更新errno;

2）bind

功能：将地址信息绑定到套接字文件描述符上

原型：

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,
socklen_t addrlen);

参数：

int sockfd：指定要将地址信息绑定到哪个套接字文件描述符上;
struct sockaddr *addr：通用地址信息结构体，真实的地址信息结构体根据地址族指定.该结构体中需要填充上IP和端口，由bind函数绑定到套接字上。
AF_UNIX : man 7 unix
struct sockaddr_un {sa_family_t sun_family;               /* AF_UNIX */     必须填AF_UNIXchar        sun_path[108];            /* pathname */    套接字文件路径，必须事 
先不存在，由bind函数生成！};
socklen_t addrlen：真实的地址信息结构体的长度，sizeof(struct sockaddr_un);

返回值：

成功，返回0;
失败，返回-1，更新errno;

3）access

功能：判断文件是否存在，或者文件是否有某种权限

4）unlink

功能：删除文件（的硬链接）

三、流式域套接字

1）UNIX TCP服务器

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/un.h>#define ERR_MSG(msg)  do{\fprintf(stderr, "__%d__ ", __LINE__);\perror(msg);\
}while(0)int main(int argc, const char *argv[])                                                                   
{//创建流式套接字int sfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);if(sfd < 0){ERR_MSG("socket");return -1;}//判断域套接字文件是否存在if(access("./unix", F_OK) == 0){//若存在则删除unlink("./unix");}//填充服务器的地址信息结构体。AF_UNIX: man 7 unixstruct sockaddr_un sun;sun.sun_family      = AF_UNIX;      //必须填AF_UNIXstrcpy(sun.sun_path, "./unix");     //套接字文件路径//绑定服务器的IP和端口--->必须绑定if(bind(sfd, (struct sockaddr *)&sun, sizeof(sun)) < 0){ERR_MSG("bind");return -1;}printf("bind success\n");//将套接字设置为被动监听状态，监听是否有客户端连接if(listen(sfd, 128) < 0){ERR_MSG("listen");return -1;}printf("listen success\n");struct sockaddr_un cun;         //存储客户端地址信息socklen_t addrlen = sizeof(cun);//阻塞函数，阻塞等待客户端连接成功; 从已完成连接的队列头中获取一个客户端信息，生成一个新的文件描述符；//这个新的文件描述符，才是与客户端通信的文件描述符;int newfd = accept(sfd, (struct sockaddr*)&cun, &addrlen);if(newfd < 0){ERR_MSG("accept");return -1;}printf("[%s] newfd=%d 客户端连接成功\n", cun.sun_path, newfd);char buf[128] = "";ssize_t res = 0;while(1){bzero(buf, sizeof(buf));//接收数据res = recv(newfd, buf, sizeof(buf), 0);if(res < 0){ERR_MSG("recv");return -1;}else if(0 == res){printf("[%s] newfd=%d 客户端下线\n", cun.sun_path, newfd);break;}printf("[%s] newfd=%d : %s\n", cun.sun_path, newfd, buf);//发送数据strcat(buf, "*_*");     //可以修改成从其他地方获取if(send(newfd, buf, sizeof(buf), 0) < 0){ERR_MSG("send");return -1;}printf("发送成功\n");}close(newfd);//关闭文件描述符if(close(sfd) < 0){ERR_MSG("close");return -1;}return 0;
}

2）UNIX TCP 客户端

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/un.h>#define ERR_MSG(msg)  do{\fprintf(stderr, "__%d__ ", __LINE__);\perror(msg);\
}while(0)int main(int argc, const char *argv[])
{//创建流式套接字int cfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);if(cfd < 0){ERR_MSG("socket");return -1;}//填充客户端自身的地址信息结构体。AF_UNIX: man 7 unix//绑定客户端的地址信息--->非必须绑定//如果客户端不手动绑定，则操作系统不会创建一个套接字文件给客户端自动绑定的。//填充服务器的地址信息结构体，给connect函数使用。//要连接哪个服务器，就填充哪个服务器绑定的地址信息struct sockaddr_un sun;sun.sun_family      = AF_UNIX;      //必须填AF_UNIXstrcpy(sun.sun_path, "./unix");//连接服务器if(connect(cfd, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun)) < 0){ERR_MSG("connect");return -1;}printf("connect success\n");char buf[128] = "";ssize_t res = 0;while(1){bzero(buf, sizeof(buf));//发送数据printf("请输入>>> ");fgets(buf, sizeof(buf), stdin);buf[strlen(buf)-1] = 0;//对方接收多少个字节，发送多少个字节if(send(cfd, buf, sizeof(buf), 0) < 0){ERR_MSG("send");return -1;}printf("发送成功\n");bzero(buf, sizeof(buf));//接收数据                                                               res = recv(cfd, buf, sizeof(buf), 0);if(res < 0){ERR_MSG("recv");return -1;}else if(0 == res){printf("cfd=%d 服务器下线\n", cfd);break;}printf("cfd=%d : %s\n", cfd, buf);}//关闭文件描述符if(close(cfd) < 0){ERR_MSG("close");return -1;}return 0;
}

四、报式域套接字

1.报式域套接字的编程与网络报式套接字编程思路是一致的，但是由于客户端不手动绑定的话，操作系统不会自动创建一个套接字文件给客户端绑定

2.此时若服务器想给客户端回复信息，会找不到客户端的地址信息。此时客户端是必须绑定的。

1）UNIX UDP服务器

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/un.h>#define ERR_MSG(msg)  do{\fprintf(stderr, "__%d__ ", __LINE__);\perror(msg);\
}while(0)int main(int argc, const char *argv[])
{//创建报式套接字int sfd = socket(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0);if(sfd < 0){ERR_MSG("socket");return -1;                                                                      }printf("sfd = %d\n", sfd);//判断文件是否存在//若存在，则删除if(access("./unixSer", F_OK) == 0){unlink("./unixSer");}//填充服务器的地址信息结构体， AF_UNIX: man 7 unixstruct sockaddr_un sun;sun.sun_family      = AF_UNIX;strcpy(sun.sun_path, "./unixSer");//绑定服务器的地址信息if(bind(sfd, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun)) < 0){ERR_MSG("bind");return -1;}printf("bind success\n");struct sockaddr_un cun;     //存储数据包是从谁哪里来的socklen_t addrlen = sizeof(cun);char buf[128] = "";while(1){bzero(buf, sizeof(buf));//接收数据//if(recvfrom(sfd, buf, sizeof(buf), 0, NULL, NULL) < 0)if(recvfrom(sfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&cun,  &addrlen) < 0){ERR_MSG("recvfrom");return -1;}printf("[%s] : %s\n", cun.sun_path, buf);//发送数据 --> 谁发给我，我发给谁strcat(buf, "*_*");if(sendto(sfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&cun, sizeof(cun)) < 0){ERR_MSG("sendto");return -1;}printf("sendto success\n");}//关闭套接字close(sfd);return 0;
}

2）UNIX UDP客户端

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/un.h>#define ERR_MSG(msg)  do{\fprintf(stderr, "__%d__ ", __LINE__);\perror(msg);\
}while(0)int main(int argc, const char *argv[])
{if(argc < 2){printf("请输入套接字文件路径名\n");return -1;}//创建报式套接字int cfd = socket(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0);if(cfd < 0){ERR_MSG("socket");return -1;}printf("cfd = %d\n", cfd);//绑定客户端的地址信息---》非必须绑定//如果客户端不手动绑定，则操作系统不会创建一个套接字文件给客户端自动绑定的。//若服务器要给当前客户端回复信息，则当前客户端必须要绑定//判断文件是否存在//若存在，则删除if(access(argv[1], F_OK) == 0){unlink(argv[1]);}//填充客户端的地址信息结构体，给bind函数使用 struct sockaddr_un cun;cun.sun_family      = AF_UNIX;strcpy(cun.sun_path, argv[1]);if(bind(cfd, (struct sockaddr*)&cun, sizeof(cun)) < 0){ERR_MSG("bind");return -1;}printf("客户端绑定成功\n");//填充服务器的地址信息结构体，给下面的sendto函数使用struct sockaddr_un sun;sun.sun_family      = AF_UNIX;strcpy(sun.sun_path, "./unixSer");struct sockaddr_un rcvaddr;     //存储数据包是从谁哪里来的socklen_t addrlen = sizeof(rcvaddr);char buf[128] = "";while(1){bzero(buf, sizeof(buf));//发送数据 --> 给服务器printf("请输入>>> ");fgets(buf, sizeof(buf), stdin);buf[strlen(buf)-1] = 0;if(sendto(cfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&sun, sizeof(sun)) < 0){ERR_MSG("sendto");return -1;                                                                    }printf("sendto success\n");//接收数据if(recvfrom(cfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr*)&rcvaddr,  &addrlen) < 0){ERR_MSG("recvfrom");return -1;}printf("[%s] : %s\n", rcvaddr.sun_path, buf);}//关闭套接字close(cfd);return 0;
}