如何在C中打开和使用套接字？

Question

我想知道用C编程语言打开和写入数据到套接字的最简单,最有效的方法,用于网络编程.

Answer 1

你是对的,在C中使用套接字有一个困难的语法.像Java和Python这样的后来的语言比较简单.我在C中进行套接字编程的最佳教程是Beej的网络编程指南.我建议你从头开始得到一个很好的概述,但如果你只是需要一些代码的工作,现在,你可以直接跳到标题为客户端-服务器背景.

祝好运!

Answer 2

POSIX 7 最小可运行客户端服务器 TCP 示例

在 LAN 中获取两台计算机，例如您的家庭 WiFi 网络。

在一台计算机上运行服务器：

./server.out

获取服务器计算机的 IP ifconfig，例如192.168.0.10。

在另一台计算机上，运行：

./client.out 192.168.0.10

现在在客户端上键入行，服务器将返回它们并增加 1（ROT-1 密码）。

服务器.c

#define _XOPEN_SOURCE 700

#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h> /* getprotobyname */
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv) {
    char buffer[BUFSIZ];
    char protoname[] = "tcp";
    struct protoent *protoent;
    int enable = 1;
    int i;
    int newline_found = 0;
    int server_sockfd, client_sockfd;
    socklen_t client_len;
    ssize_t nbytes_read;
    struct sockaddr_in client_address, server_address;
    unsigned short server_port = 12345u;

    if (argc > 1) {
        server_port = strtol(argv[1], NULL, 10);
    }

    protoent = getprotobyname(protoname);
    if (protoent == NULL) {
        perror("getprotobyname");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    server_sockfd = socket(
        AF_INET,
        SOCK_STREAM,
        protoent->p_proto
        /* 0 */
    );
    if (server_sockfd == -1) {
        perror("socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (setsockopt(server_sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &enable, sizeof(enable)) < 0) {
        perror("setsockopt(SO_REUSEADDR) failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    server_address.sin_family = AF_INET;
    server_address.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    server_address.sin_port = htons(server_port);
    if (bind(
            server_sockfd,
            (struct sockaddr*)&server_address,
            sizeof(server_address)
        ) == -1
    ) {
        perror("bind");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (listen(server_sockfd, 5) == -1) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    fprintf(stderr, "listening on port %d\n", server_port);

    while (1) {
        client_len = sizeof(client_address);
        client_sockfd = accept(
            server_sockfd,
            (struct sockaddr*)&client_address,
            &client_len
        );
        while ((nbytes_read = read(client_sockfd, buffer, BUFSIZ)) > 0) {
            printf("received:\n");
            write(STDOUT_FILENO, buffer, nbytes_read);
            if (buffer[nbytes_read - 1] == '\n')
                newline_found;
            for (i = 0; i < nbytes_read - 1; i++)
                buffer[i]++;
            write(client_sockfd, buffer, nbytes_read);
            if (newline_found)
                break;
        }
        close(client_sockfd);
    }
    return EXIT_SUCCESS;
}

客户端.c

#define _XOPEN_SOURCE 700

#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h> /* getprotobyname */
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char **argv) {
    char buffer[BUFSIZ];
    char protoname[] = "tcp";
    struct protoent *protoent;
    char *server_hostname = "127.0.0.1";
    char *user_input = NULL;
    in_addr_t in_addr;
    in_addr_t server_addr;
    int sockfd;
    size_t getline_buffer = 0;
    ssize_t nbytes_read, i, user_input_len;
    struct hostent *hostent;
    /* This is the struct used by INet addresses. */
    struct sockaddr_in sockaddr_in;
    unsigned short server_port = 12345;

    if (argc > 1) {
        server_hostname = argv[1];
        if (argc > 2) {
            server_port = strtol(argv[2], NULL, 10);
        }
    }

    /* Get socket. */
    protoent = getprotobyname(protoname);
    if (protoent == NULL) {
        perror("getprotobyname");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, protoent->p_proto);
    if (sockfd == -1) {
        perror("socket");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* Prepare sockaddr_in. */
    hostent = gethostbyname(server_hostname);
    if (hostent == NULL) {
        fprintf(stderr, "error: gethostbyname(\"%s\")\n", server_hostname);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    in_addr = inet_addr(inet_ntoa(*(struct in_addr*)*(hostent->h_addr_list)));
    if (in_addr == (in_addr_t)-1) {
        fprintf(stderr, "error: inet_addr(\"%s\")\n", *(hostent->h_addr_list));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    sockaddr_in.sin_addr.s_addr = in_addr;
    sockaddr_in.sin_family = AF_INET;
    sockaddr_in.sin_port = htons(server_port);

    /* Do the actual connection. */
    if (connect(sockfd, (struct sockaddr*)&sockaddr_in, sizeof(sockaddr_in)) == -1) {
        perror("connect");
        return EXIT_FAILURE;
    }
    while (1) {
        fprintf(stderr, "enter string (empty to quit):\n");
        user_input_len = getline(&user_input, &getline_buffer, stdin);
        if (user_input_len == -1) {
            perror("getline");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        if (user_input_len == 1) {
            close(sockfd);
            break;
        }
        if (write(sockfd, user_input, user_input_len) == -1) {
            perror("write");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        while ((nbytes_read = read(sockfd, buffer, BUFSIZ)) > 0) {
            write(STDOUT_FILENO, buffer, nbytes_read);
            if (buffer[nbytes_read - 1] == '\n') {
                fflush(stdout);
                break;
            }
        }
    }
    free(user_input);

    exit(EXIT_SUCCESS);
}

在 GitHub 上，带有 Makefile。在 Ubuntu 15.10 上测试。

消息长度

read客户端和服务器上的调用都在 while 循环内运行。

就像从文件中读取时一样，操作系统可能会任意分割消息以使速度更快，例如，一个数据包可能比另一个数据包早得多到达。

因此协议必须指定消息停止位置的约定。常见的方法包括：

• 带有长度指示符的标头（例如 HTTP Content-Length）
• 终止消息的唯一字符串。这里我们使用\n.
• 服务器关闭连接：HTTP 允许/sf/answers/1791064341/。当然是有限的，因为下一条消息需要重新连接。

下一步

这个例子是有限的，因为：

• 服务器一次只能处理一个客户端连接
• 通讯同步简单。例如：在 P2P 聊天应用程序上，服务器（其他人）可以随时发送消息。

解决这些问题需要线程以及可能的其他调用，例如poll.

Answer 3

你没有提到你所使用的平台,但史蒂文斯的Unix网络编程副本将是你书架的一个很好的补充.大多数操作系统使用套接字,绑定,连接等实现Berkley套接字.