本篇介绍一些Linux网络编程相关内容.

1.网络编程

不同主机的进程之间的通信

以下是网络编程的常识

(1)ISO模型：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层

(2)简化版本：物理层，数据链路层，网络层，传输层，应用层（即将会话层，表示层，应用层统称为应用层）

(3)协议：每层完成哪些具体工作都有详细的规定即成为协议，每一层对应的协议

应用层：httpftppop3smtp传输层：TCP,基于链接的传输控制协议UCP,数据报传输协议网络层：IPIPv4IPv6ARP(地址解析)数据链路层：PPP点对点协议物理层：RJ-45,水晶头

(4)协议簇：单个协议功能有限，通常会把多个协议组成一个协议簇/协议族，会以该协议簇的主体协议命名

TCP/IP协议族

(5)IP地址：计算机中的网卡在网络中的唯一标识，网络中的计算机可以用IP地址来表示

IP地址的表示方式：点分十进制IPv4：32bit数据表示IPIPv6：128bit数据表示IPifconfig：查看、配置网卡的IPsudoifconfig：察看：将IP改为192.168.1.8ping：察看网络是否连通(DNS)120.132.68.230DNS：域名解析会把该字符串对应的IP地址找到

(6)端口号：本质上是一个非负的short（0～65535）

代表计算机上的一个对外通信的进程

端口号中大部分没被使用，有少部分端口是被占用的

0～1023：系统预留的，编程时最好不要使用1024～4.8万：可以随意使用oracle(1521)4.8万～65535：系统随时可能征用，最好不要使用http：80号端口ftp：21号端口telnet：23号口

(7)网络字节序

大端模式：权重大的在低位地址

小端模式：权重小的在低位地址

inta=0x12345678地址：0x1000x1010x1020x103大端模式：12345678小端模式：78563412

网络通信过程中规定数据传输时采用大端模式，int/long/short都存在字节序的问题，如果本机是小端模式，那么数据传输需要改成大端模式

存储时按大端存储还是小端存储是由硬件CPU决定的，不同的CPU在处理数据的方式是不一样的

编程判断当前主机使用的是大端模式还是小端模式

解决方法一：

inta=0x12345678;char*p=(char*)a;if(*p==0x12)printf("大端");

解决方法二：

union{inta;charc[4];}test;=1;if(c[0]==1)printf("小端");

2.socket编程

linux/unix在网络功能上设计得非常强大，而且历史悠久，因此有一个非常固定的编程模式

2.1本地通信

使用方式和TCP/UDP通信类似，不同之处在于一些参数的选定

2.2基于TCP的网络编程

TCP协议是一个基于连接的协议，在网络数据交互过程中，服务器端要和客户端保持连接，不能断开，如果在传输过程中出错，会重发出错的数据，保证数据的完整性和顺序性

优点：通信的可靠性强

缺点：资源的消耗比较大

2.2.1编程步骤：

2.2.2相关API

(1)scoket()函数

intsocket(intdomain,inttype,intprotocol);domain:指定该通信终端使用的协议族AF_UNIX/AF_LOCAL/AF_FILE:都是用于本地通信AF_INET:通信协议使用的是IPv4（主要使用的）AF_INET6:通信协议使用的是IPv6注意：AF换成PF，效果是一样的type:选择通信的类型，主要包括:SCOK_STREAM,SOCK_DGRAMSOCK_STREAM，使用的是TCP协议SOCK_DGRAM，使用的是UDP协议protlcol:本来是用来指定通信协议的，现在基本废弃了一般给0就可以了返回值:成功返回一个socket描述符，失败返回-1，错误信息存于errno

(2)bind()函数

intbind(intsockfd,conststructsockaddr*addr,socklen_taddrlen);sockfd:socket描述符，socket函数的返回值addr:通信的地址（电话号码）structsockaddr，只是傀儡，实际使用的下面的两个结构体structsockaddr_un，本地通信，使用该结构structsickaddr_in，网络通信，使用该结构（重点）structsickaddr_in{sin_famliy;//用于指定协议族，和socket函数内指定的第一个参数相同保持一致就可以了sin_port;//端口号structin_addrsin_addr;//结构体类型in_addr的变量sin_addr}定义在netinet/:传递的字符长度返回值:成功返回0，失败返回-1，错误信息存于errno

(3)字节序的转换函数

htons/ntohs/htonl/ntohl用于字节序的转换

(4)inet_aton函数

intinet_aton(constchar*cp,structin_addr*inp);作用:将一个字符串IP地址转换为一个32位的网络序列IP地址cp:IP地址字符串表示表示形式"127.0.0.1"inp:存放cp的转换结果char*inet_ntoa(structin_addr);作用:把IP地址转换成字符串形式

(5)listen()函数

intlisten(intsockfd,intbacklog)；sockfd:将sockfd标识的套接字标识为被动模式hackllog:侦听队列的长度返回值:成功返回0，失败返回-1，错误信息存于errno

(7)accept()函数

intaccept(intsockfd,structsockaddr*addr,socklen_t*addrlen);accept函数:提取出所监听套接字的等待连接队列中第一个连接请求，创建一个新的套接字，并返回指向该套接字的文件描述符sockfd:socket()函数创建的scoket描述符addr:记录连接请求的发起者的地址addrlen:记录连接请求的发起者的地址的长度，即指定addr的长度返回值:成功返回用于和客户端通信的新创建的sockfd(socket描述符)，失败返回-1，错误信息存于errno

addr和addrlen两个参数一定不能为空，记录连接者的信息

如果该函数调用时没有客户端连接，该函数阻塞等待，直到由客户端连接为止

(8)connect函数

intconnect(intsockfd,conststructsockaddr*addr,socklen_taddrlen);sockfd:使用的套接字描述符，socket描述符addr:要连接的目标主机的IP端口和协议addrlen:addr的长度返回值:成功返回0，失败返回-1，错误信息存于errno

客户端和服务器都是本机的时候127.0.0.1，客户端和服务器没有在同一台机器，服务器编程是需要指定自身IP

(9)接收/发送数据的函数

ssize_trecv(intsockfd,void*buf,size_tlen,intflags);sockfd:accept()函数返回的socket描述符buf:收到的数据写入的位置len:期望受到的数据长度flags:控制接收数据的动作默认取0，代表阻塞接受，没有接受到数据就阻塞等待返回值:0,实际接受的数据长度0,出错=0,对方挂机，客户端关闭socket描述符

recv()函数可以用read()替代

ssize_ts(intsockfd,constvoid*buf,size_tlen,intflags);sockfd:accept()函数返回的socket描述符buf:要发送的数据的首地址len:要发送的数据的长度flag:控制发送数据的动作默认取0，阻塞等待返回值:成功返回成功发送额字节数，失败返回-1，错误信息存于errno

s()函数可以用write()替代

(10)getsockopt/setsockopt函数

getsockopt/setsockopt函数用于设置获取socket状态

2.3基于UDP的网络编程

UDP协议是一个无连接协议，在网络数据交互中不保持链接，只需要在发送的时候连接一下

优点：资源消耗少

缺点：数据的完整性和可靠性得不到保证

2.3.1编程步骤

2.3.2API

udp相关API与tcp是相同的，只是一些参数的取值不同

recvfrom函数替换recv函数

ssize_trecvfrom(intsockfd,void*buf,size_tlen,intflags,structsockaddr*src_addr,socklen_t*addrlen);sockfd：socket()创建的描述符，socket描述符buf:接受数据写入位置len:期望接收的字节个数lfags:接受动作的控制，一般给0，阻塞接收src_addr:数据源的地址信息，可以从该参数获取到数据是谁发出的addrlen:src_addr的长度，也是一个传出参数返回值:0，实际接收的字节个数0，出错

sto函数替换s函数

ssize_tsto(intsockfd,constvoid*buf,size_tlen,intflags,conststructsockaddr*dest_addr,socklen_taddrlen);sockfd:socket()创建的描述符，socket描述符buf:发送的数据len:期望发送的字节个数lfags:接受动作的控制，一般给0，阻塞dest_addr:数据发送的目标地址和端口addrlen:dest_addr的长度返回值:成功返回实际发送的字节数，失败返回-1，错误信息存于errno