一个简单的Linux下的socket程序
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和C语言教程一样,我们从一个简单的“Hello World!”程序切入 socket 编程。
本节演示了 Linux 下的代码,server.cpp 是服务器端代码,client.cpp 是客户端代码,要实现的功能是:客户端从服务器读取一个字符串并打印出来。
服务器端代码 server.cpp:
客户端代码 client.cpp:
先编译 server.cpp 并运行:
接下来编译 client.cpp 并运行:
需要注意的是:
1) server 只接受一次 client 请求,当 server 向 client 传回数据后,程序就运行结束了。如果想再次接收到服务器的数据,必须再次运行 server,所以这是一个非常简陋的 socket 程序,不能够一直接受客户端的请求。
2) 上面的源文件后缀为
第11行通过 socket() 函数创建了一个套接字,参数 AF_INET 表示使用 IPv4 地址,SOCK_STREAM 表示使用面向连接的数据传输方式,IPPROTO_TCP 表示使用 TCP 协议。在 Linux 中,socket 也是一种文件,有文件描述符,可以使用 write() / read() 函数进行 I/O 操作。
第19行通过 bind() 函数将套接字 serv_sock 与特定的IP地址和端口绑定,IP地址和端口都保存在 sockaddr_in 结构体中。
socket() 函数确定了套接字的各种属性,bind() 函数让套接字与特定的IP地址和端口对应起来,这样客户端才能连接到该套接字。
第22行让套接字处于被动监听状态。所谓被动监听,是指套接字一直处于“睡眠”中,直到客户端发起请求才会被“唤醒”。
第27行的 accept() 函数用来接收客户端的请求。程序一旦执行到 accept() 就会被阻塞(暂停运行),直到客户端发起请求。
第31行的 write() 函数用来向套接字文件中写入数据,也就是向客户端发送数据。
和普通文件一样,socket 在使用完毕后也要用 close() 关闭。
2) 再说一下 client.cpp 中的代码。client.cpp 中的代码和 server.cpp 中有一些区别。
第19行代码通过 connect() 向服务器发起请求,服务器的IP地址和端口号保存在 sockaddr_in 结构体中。直到服务器传回数据后,connect() 才运行结束。
第23行代码通过 read() 从套接字文件中读取数据。
本节演示了 Linux 下的代码,server.cpp 是服务器端代码,client.cpp 是客户端代码,要实现的功能是:客户端从服务器读取一个字符串并打印出来。
服务器端代码 server.cpp:
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> int main(){ //创建套接字 int serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); //将套接字和IP、端口绑定 struct sockaddr_in serv_addr; memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); //每个字节都用0填充 serv_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址 serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址 serv_addr.sin_port = htons(1234); //端口 bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)); //进入监听状态,等待用户发起请求 listen(serv_sock, 20); //接收客户端请求 struct sockaddr_in clnt_addr; socklen_t clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr); int clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_size); //向客户端发送数据 char str[] = "Hello World!"; write(clnt_sock, str, sizeof(str)); //关闭套接字 close(clnt_sock); close(serv_sock); return 0; }
客户端代码 client.cpp:
#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <arpa/inet.h> #include <sys/socket.h> int main(){ //创建套接字 int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //向服务器(特定的IP和端口)发起请求 struct sockaddr_in serv_addr; memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); //每个字节都用0填充 serv_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址 serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址 serv_addr.sin_port = htons(1234); //端口 connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)); //读取服务器传回的数据 char buffer[40]; read(sock, buffer, sizeof(buffer)-1); printf("Message form server: %s\n", buffer); //关闭套接字 close(sock); return 0; }
先编译 server.cpp 并运行:
[admin@localhost ~]$ g++ server.cpp -o server
[admin@localhost ~]$ ./server
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接下来编译 client.cpp 并运行:
[admin@localhost ~]$ g++ client.cpp -o client
[admin@localhost ~]$ ./client
Message form server: Hello World!
[admin@localhost ~]$
需要注意的是:
1) server 只接受一次 client 请求,当 server 向 client 传回数据后,程序就运行结束了。如果想再次接收到服务器的数据,必须再次运行 server,所以这是一个非常简陋的 socket 程序,不能够一直接受客户端的请求。
2) 上面的源文件后缀为
.cpp
,是C++代码,所以要用g++
命令来编译。
C++和C语言的一个重要区别是:在C语言中,变量必须在函数的开头定义;而在C++中,变量可以在函数的任何地方定义,使用更加灵活。这里之所以使用C++代码,是不希望在函数开头堆砌过多变量。
源码解析
1) 先说一下 server.cpp 中的代码。第11行通过 socket() 函数创建了一个套接字,参数 AF_INET 表示使用 IPv4 地址,SOCK_STREAM 表示使用面向连接的数据传输方式,IPPROTO_TCP 表示使用 TCP 协议。在 Linux 中,socket 也是一种文件,有文件描述符,可以使用 write() / read() 函数进行 I/O 操作。
第19行通过 bind() 函数将套接字 serv_sock 与特定的IP地址和端口绑定,IP地址和端口都保存在 sockaddr_in 结构体中。
socket() 函数确定了套接字的各种属性,bind() 函数让套接字与特定的IP地址和端口对应起来,这样客户端才能连接到该套接字。
第22行让套接字处于被动监听状态。所谓被动监听,是指套接字一直处于“睡眠”中,直到客户端发起请求才会被“唤醒”。
第27行的 accept() 函数用来接收客户端的请求。程序一旦执行到 accept() 就会被阻塞(暂停运行),直到客户端发起请求。
第31行的 write() 函数用来向套接字文件中写入数据,也就是向客户端发送数据。
和普通文件一样,socket 在使用完毕后也要用 close() 关闭。
2) 再说一下 client.cpp 中的代码。client.cpp 中的代码和 server.cpp 中有一些区别。
第19行代码通过 connect() 向服务器发起请求,服务器的IP地址和端口号保存在 sockaddr_in 结构体中。直到服务器传回数据后,connect() 才运行结束。
第23行代码通过 read() 从套接字文件中读取数据。
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