介紹

當你進入 UNIX 的神秘世界后，立刻會發(fā)現(xiàn)越來越多的東西難以理解。對于大多數(shù)人來說，BSD socket 的概念就是其中一個。這是一個很短的教程來解釋他們是什么、他們?nèi)绾喂ぷ鞑⒔o出一些簡單的代碼來解釋如何使用他們。

類比 (什么是 socket ？)

socket 是進行程序間通訊(IPC)的 BSD 方法。這意味著 socket 用來讓一個進程和其他的進程互通信息，就象我們用電話來和其他的人交流一樣。

用電話來比喻是很恰當?shù)?#xff0c;我們在后面將一直用電話這個概念來描敘 socket 。

裝上你的新電話(怎樣偵聽？)

一個人要能夠收到別人打給他的電話，首先他要裝上一門電話。同樣，你必須先建立 socket 以偵聽線路。這個過程包含幾個步驟。首先，你要建立一個新的 socket，就象先裝上電話一樣。socket() 命令就完成這個工作。

因為 sockets 有幾種類型，你要注明你要建立什么類型的。你要做一個選擇是 socket 的地址格式。如同電話有音頻和脈沖兩種形式一樣，socket 有兩個最重要的選項是 AF_UNIX 和 IAF_INET。AF_UNIX 就象 UNIX 路徑名一樣識別 sockets。這種形式對于在同一臺機器上的 IPC 很有用。而 AF_INET 使用象 192.9.200.10 這樣被點號隔開的四個十進制數(shù)字的地址格式。除了機器地址以外，還可以利用端口 號來允許每臺機器上的多個 AF_INET socket。我們這里將著重于 AF_INET 方式，因為他很有用并廣泛使用。

另外一個你必須提供的參數(shù)是 socket 的類型。兩個重要的類型是 SOCK_STREAM 和 SOCK_DGRAM。SOCK_STREAM 表明數(shù)據(jù)象字符流一樣通過 socket 。而 SOCK_DGRAM 則表明數(shù)據(jù)將是數(shù)據(jù)報(datagrams)的形式。我們將講解 SOCK_STREAM sockets，他很常見并易于使用。

在建立 socket 后，我們就要提供 socket 偵聽的地址了。就象你還要個電話號碼來接電話一樣。bind() 函數(shù)來處理這件事情。

SOCK_STREAM sockets 讓連接請求形成一個隊列。如果你忙于處理一個連接，別的連接請求將一直等待到該連接 處理完畢。listen() 函數(shù)用來設置最大不被拒絕的請求數(shù)（一般為5個）。 一般最好不要使用listen() 函數(shù)。

下面的代碼說明如何利用 socket()、 bind() 和 listen() 函數(shù)建立連接并可以接受數(shù)據(jù)。

/* code to establish a socket; originally from bzs@bu-cs.bu.edu*/int establish(unsigned short portnum) { char myname[MAXHOSTNAME+1];int s;struct sockaddr_in sa;struct hostent *hp;memset(&sa, 0, sizeof(struct sockaddr_in)); /* clear our address */gethostname(myname, MAXHOSTNAME); /* who are we? */hp= gethostbyname(myname); /* get our address info */if (hp == NULL) /* we don't exist !? */return(-1);sa.sin_family= hp->h_addrtype; /* this is our host address */sa.sin_port= htons(portnum); /* this is our port number */if ((s= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) /* create socket */return(-1);if (bind(s,&sa,sizeof(struct sockaddr_in)) < 0) {close(s);return(-1); /* bind address to socket */}listen(s, 3); /* max # of queued connects */return(s); }

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在建立完 socket 后，你要等待對該 socket 的調(diào)用了。accept() 函數(shù)為此目的而來。調(diào)用 accept() 如同在電話鈴響后提起電話一樣。Accept() 返回一個新的連接到調(diào)用方的 socket 。

下面的代碼演示使用是個演示。

/* wait for a connection to occur on a socket created with establish()*/ int get_connection(int s) { int t; /* socket of connection */if ((t = accept(s,NULL,NULL)) < 0) /* accept connection if there is one */return(-1);return(t); }

和電話不同的是，在你處理先前的連接的時候，你還可以接受調(diào)用。為此，一般用 fork 來處理每個連接。下面的代碼演示如何使用 establish() 和 get_connection() 來處理多個連接。

#include <errno.h> /* obligatory includes */ #include <signal.h> #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/wait.h> #include <netinet/in.h> #include <netdb.h>#define PORTNUM 50000 /* random port number, we need something */void fireman(void); void do_something(int);main() { int s, t;if ((s= establish(PORTNUM)) < 0) { /* plug in the phone */perror("establish");exit(1);}signal(SIGCHLD, fireman); /* this eliminates zombies */for (;;) { /* loop for phone calls */if ((t= get_connection(s)) < 0) { /* get a connection */if (errno == EINTR) /* EINTR might happen on accept(), */continue; /* try again */perror("accept"); /* bad */exit(1);}switch(fork()) { /* try to handle connection */case -1 : /* bad news. scream and die */perror("fork");close(s);close(t);exit(1);case 0 : /* we're the child, do something */close(s);do_something(t);exit(0);default : /* we're the parent so look for */close(t); /* another connection */continue;}} }/* as children die we should get catch their returns or else we get* zombies, A Bad Thing. fireman() catches falling children.*/ void fireman(void) {while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0); }/* this is the function that plays with the socket. it will be called* after getting a connection.*/ void do_something(int s) {/* do your thing with the socket here::*/ }

撥號 (如何調(diào)用 socket)

現(xiàn)在你應該知道如何建立 socket 來接受調(diào)用了。那么如何調(diào)用呢？和電話一樣，你要先有個電話。用socket() 函數(shù)來完成這件事情，就象建立偵聽的 socket 一樣。

在給 socket 地址后，你可以用 connect() 函數(shù)來連接偵聽的 socket 了。下面是一段代碼。

int call_socket(char *hostname, unsigned short portnum) { struct sockaddr_in sa;struct hostent *hp;int a, s;if ((hp= gethostbyname(hostname)) == NULL) { /* do we know the host's */errno= ECONNREFUSED; /* address? */return(-1); /* no */}memset(&sa,0,sizeof(sa));memcpy((char *)&sa.sin_addr,hp->h_addr,hp->h_length); /* set address */sa.sin_family= hp->h_addrtype;sa.sin_port= htons((u_short)portnum);if ((s= socket(hp->h_addrtype,SOCK_STREAM,0)) < 0) /* get socket */return(-1);if (connect(s,&sa,sizeof sa) < 0) { /* connect */close(s);return(-1);}return(s); }

這個函數(shù)返回一個可以流過數(shù)據(jù)的 socket 。

談話(如何通過 sockets 交談)

好了，你在要傳輸數(shù)據(jù)的雙方建立連接了，現(xiàn)在該傳輸數(shù)據(jù)了。read() 和 write() 函數(shù)來處理吧。除了在 socket 讀寫和文件讀寫中的一個區(qū)別外，和處理一般的文件一樣。區(qū)別是你一般不能得到你所要 的數(shù)目的數(shù)據(jù)。所以你要一直循環(huán)到你需要的數(shù)據(jù)的到來。一個簡單的例子：將一定的數(shù)據(jù)讀到緩存。

int read_data(int s, /* connected socket */char *buf, /* pointer to the buffer */int n /* number of characters (bytes) we want */) { int bcount; /* counts bytes read */int br; /* bytes read this pass */bcount= 0;br= 0;while (bcount < n) { /* loop until full buffer */if ((br= read(s,buf,n-bcount)) > 0) {bcount += br; /* increment byte counter */buf += br; /* move buffer ptr for next read */}else if (br < 0) /* signal an error to the caller */return(-1);}return(bcount); }

相同的函數(shù)也可以寫數(shù)據(jù)，留給我們的讀者吧。

掛起(結(jié)束)

和你通過電話和某人交談后一樣，你要在 socket 間關閉連接。一般 close() 函數(shù)用來關閉每邊的 socket 連接。如果一邊的已經(jīng)關閉，而另外一邊卻在向他寫數(shù)據(jù)，則返回一個錯誤代碼。

世界語(交流的語言很重要)

現(xiàn)在你可以在機器間聯(lián)絡了，可是要小心你所說的話。許多機器有自己的方言，如 ASCII 和 EBCDIC。更常見的問題是字節(jié)順序問題。除非你一直傳輸?shù)亩际俏谋?#xff0c;否則你一定要注意這個問題。幸運的是，人們找出了解決的辦法。

在很久以前，人們爭論哪種順序更“正確”。現(xiàn)在必要時有相應的函數(shù)來轉(zhuǎn)換。 其中有htons()、ntohs()、htonl() 和 ntohl()。在傳輸一個整型數(shù)據(jù)前，先轉(zhuǎn)換一下。

i= htonl(i); write_data(s, &i, sizeof(i));

在讀數(shù)據(jù)后，再變回來。

read_data(s, &i, sizeof(i)); i= ntohl(i);

如果你一直堅持這個習慣，你將比別人少出錯的機會。

未來在你的掌握了(下一步？)

就用我們剛才討論的東西，你就可以寫自己的通訊程序了。和對待所有的新生事 物一樣， 最好還是看看別人已經(jīng)做了些什么。這里有許多關于 BSD socket 的東西可以參考。

請注意，例子中沒有錯誤檢查，這在“真實”的程序中是很重要的。你應該對此充分重視。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/tracy-e/archive/2011/07/20/2112137.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[Socket]BSD socket简易入门的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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