嵌入式入门Day35

套接字socket

1. socket套接字本质是一个特殊的文件，在原始的Linux中，它和管道，消息队列，共享内存，信号等一样，都只能进行主机内的通信
2. 随着历史的发展，有了TCP/IP协议族的出现，使得socket套接字可以通过网卡，与外部主机进行通信
3. socket函数会生成一个文件描述符，不同主机内的进程都可以对该文件描述符进程读写

基于TCP通信的流程

服务器端

1. socket：创建原始套接字
2. bind：将原始套接字与主机IP绑定（该服务器的身份，服务器以主机的身份通信）
3. listen：将原始套接字设置为监听状态
4. accept：接收客户端的连接，获取客户端信息，并生成新的套接字描述符用于与客户端通信。
5. 发送信息，接收信息，关闭

客户端

1. socket：创建套接字
2. bind（可选）：客户端绑定IP和端口号，绑定后客户端将会使用绑定的IP端口号来访问服务器，如果不绑定系统将会自动分配IP和端口号
3. connect：向服务器发送连接请求
4. 发送信息，接收信息，关闭

TCP通信API

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */#include <sys/socket.h>int socket(int domain, int type, int protocol);功能：创建socket套接字描述符参数1：AF_UNIX,      AF_LOCAL：本地通信模式AF_INET        IPv4 通信AF_INET6       IPv6 通信参数2传输层通信协议：SOCK_STREAM：TCP通信协议SOCK_DGRAM：UDP通信协议参数3：如果参数2指定了TCP或者UDP具体通信协议，参数3可以省略，如果没有指定需要加上参数3.返回值：成功返回套接字描述符，失败返回-1，并置位错误码。eg:socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)#include <sys/types.h>          /* See NOTES */#include <sys/socket.h>int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);参数1：套接字描述符参数2;struct sockaddr_in {sa_family_t    sin_family; /* IPV4通信协议 */in_port_t      sin_port;   /* 端口号 */struct in_addr sin_addr;   /* IP号（IP地址转化的IP号） */};参数2结构体第三个成员还是结构体如下：struct in_addr {uint32_t       s_addr;     /* IP地址在网络的形式 */};参数3：参数2的结构体大小。返回值：成功返回0，失败返回-1，并置位错误码。#include <sys/types.h>          /* See NOTES */#include <sys/socket.h>int listen(int sockfd, int backlog);功能：监听客户端连接请求参数1：套接字描述符参数2：监听的最大数量是128。返回值：成功返回0，失败返回-1，并置位错误码。#include <sys/types.h>          /* See NOTES */#include <sys/socket.h>int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);功能：接收连接请求，并记录连接者的信息（阻塞函数）参数1：套接字描述符参数2：存储连接者的详细信息。参数3：参数2的大小。返回值：成功返回新的描述符，失败返回-1，并置位错误码。int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);功能：与服务器建立连接的函数参数1：套接字描述符参数2：需要连接的服务器具体信息（IP，端口号，通信域等）参数3：参数2的大小。返回值：成功返回0，失败返回-1，并置位错误码

基于UDP通信的流程

服务器端

1. 创建套接字
2. 绑定主机IP和端口号
3. 收发信息

客户端

1. 创建套接字
2. 收发信息

作业

使用UDP和connect函数实现一对一通信

//服务器
#include <myhead.h>#define IP "192.168.209.241"
#define PORT 6666int main(int argc, const char *argv[])
{//创建UDP套接字int socketfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (-1 == socketfd){perror("socket");return -1;}//绑定struct sockaddr_in server = {.sin_family = AF_INET,.sin_port = htons(PORT),.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP)};if (-1 == bind(socketfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server))){perror("bind");return -1;}//收发信息struct sockaddr_in client;int client_len = sizeof(client);int flag = 1;char buff[1024] = "";while (1){//记录首个发送信息的客户端并连接while (flag){recvfrom(socketfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr *)&client, &client_len);printf("收到来自%s:%d的信息:%s\n", inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port), buff);if (-1 == connect(socketfd, (struct sockaddr *)&client, client_len)){perror("connect");return -1;}flag = 0;}strcat(buff,"copy");send(socketfd, buff, strlen(buff), 0);bzero(buff, sizeof(buff));recv(socketfd, buff, sizeof(buff), 0);printf("收到来自%s:%d的信息:%s\n", inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port), buff);bzero(buff, sizeof(buff));}return 0;
}

//客户端
#include <myhead.h>#define IP "192.168.209.241"
#define PORT 6666int main(int argc, const char *argv[])
{//创建UDP套接字int socketfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);if (socketfd == -1){perror("socket");return -1;}//连接服务器struct sockaddr_in server = {.sin_family = AF_INET,.sin_port = htons(PORT),.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP)};if (-1 == connect(socketfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server))){perror("connect");return -1;}//收发信息，因为使用了connect连接了服务器，所以可以直接使用send和recv函数直接操作char buff[1024] = "";while (1){fgets(buff, sizeof(buff), stdin);buff[strlen(buff)-1] = '\0';
//		sendto(socketfd,buff,sizeof(buff),0,(struct sockaddr *)&server, sizeof(server));send(socketfd,buff, strlen(buff),0);bzero(buff,sizeof(buff));
//		recvfrom(socketfd,buff,sizeof(buff),0,NULL,NULL);recv(socketfd,buff, sizeof(buff), 0);printf("收到服务器信息:%s\n", buff);}return 0;
}