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第13节 sockaddr数据结构

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[TOC]

sockaddr 数据结构

IPV4和IPV6所需要的结构体是不一样的。

//早期的sockaddr -- 不方便
struct sockaddr {
	sa_family_t sa_family;       //地址族协议 IP v4   
	char        sa_data[14];     //端口（2字节）+IP地址（4字节）+填充（8字节）
}

typedef unsigned short  uint16_t;
typedef unsigned int    uint32_t;
typedef uint16_t in_port_t;
typedef uint32_t in_addr_t;
typedef unsigned short int sa_family_t;
#define __SOCKADDR_COMMON_SIZE (sizeof (unsigned short int))


struct in_addr
{
    in_addr_t s_addr;   //地址
};  

struct sockaddr_in	//IPv4的sockaddr
{
	uint8_t 		sin_len;	/* length of structure (16字节) */
	sa_family_t 	sin_family;	/* AF_INET */
	in_port_t 		sin_port;	// 16-bit TCP or UDP port number; 网络字节序 ==> 大端 
	struct in_addr 	sin_addr;	/* 32-bit IPv4 address; 网络字节序  */
	char			sin_zero[8];/* unused */
};

套接字函数

socket()

使用套接字通信函数需要包含头文件 <arpa/inet.h>，包含了这个头文件 <sys/socket.h> 就不用在包含了。

int socket(int domain, int type, int protocol);

• 参数:
  • domain: 使用的地址族协议
    • AF_INET: 使用 IPv4 格式的 ip 地址
    • AF_INET6: 使用 IPv4 格式的 ip 地址
  • type:
    • SOCK_STREAM: 使用流式的传输协议
    • SOCK_DGRAM: 使用报式 (报文) 的传输协议
  • protocol: 一般写 0 即可，使用默认的协议
    • SOCK_STREAM: 流式传输默认使用的是 tcp
    • SOCK_DGRAM: 报式传输默认使用的 udp
• 返回值:
  • 成功：可用于套接字通信的文件描述符
  • 失败: -1

函数的返回值是一个文件描述符，通过这个文件描述符可以操作内核中的某一块内存，网络通信是基于这个文件描述符来完成的。

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一个问题： 在一个程序中能打开多少个socket？

**一个程序里面打开的socket1024**个，我们可以用ulimit -a查看

我们可以对其修改(在后面做高并发的程序设计的时候需要了解到)

ulimit -HSn 2000

bind()

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

• 参数:
  • sockfd: 监听的文件描述符，通过 socket () 调用得到的返回值
  • addr: 传入参数，要绑定的 IP 和端口信息需要初始化到这个结构体中，IP和端口要转换为网络字节序
  • addrlen: 参数 addr 指向的内存大小，sizeof (struct sockaddr)
• 返回值：成功返回 0，失败返回 - 1

listen()

int listen(int sockfd, int backlog);

• 参数:
  • sockfd: 文件描述符，可以通过调用 socket () 得到，在监听之前必须要绑定 bind ()
  • backlog: 同时能处理的最大连接要求，最大值为 128
• 返回值：函数调用成功返回 0，调用失败返回 -1

accept()

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

• 参数:
  • sockfd: 监听的文件描述符
  • addr: 传出参数，里边存储了建立连接的客户端的地址信息
  • addrlen: 传入传出参数，用于存储 addr 指向的内存大小
• 返回值：函数调用成功，得到一个文件描述符，用于和建立连接的这个客户端通信，调用失败返回 -1

sockfd这个函数是一个阻塞函数，当没有新的客户端连接请求的时候，该函数阻塞；当检测到有新的客户端连接请求时，阻塞解除，新连接就建立了，得到的返回值也是一个文件描述符，基于这个文件描述符就可以和客户端通信了。

read()和recv()

ssize_t read(int sockfd, void *buf, size_t size);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t size, int flags);

• 参数:
  • sockfd: 用于通信的文件描述符，accept () 函数的返回值
  • buf: 指向一块有效内存，用于存储接收是数据
  • size: 参数 buf 指向的内存的容量
  • flags: 特殊的属性，一般不使用，指定为 0
• 返回值:
  • 大于 0：实际接收的字节数
  • 等于 0：对方断开了连接
  • -1：接收数据失败了

write()和send()

如果连接没有断开，接收端接收不到数据，接收数据的函数会阻塞等待数据到达，数据到达后函数解除阻塞，开始接收数据，当发送端断开连接，接收端无法接收到任何数据，但是这时候就不会阻塞了，函数直接返回0。

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t len);
ssize_t send(int fd, const void *buf, size_t len, int flags);

• 参数:
  • fd: 通信的文件描述符，accept () 函数的返回值
  • buf: 传入参数，要发送的字符串
  • len: 要发送的字符串的长度
  • flags: 特殊的属性，一般不使用，指定为 0
• 返回值：
  • 大于 0：实际发送的字节数，和参数 len 是相等的
  • -1：发送数据失败了

connect()

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

• 参数:
  • sockfd: 通信的文件描述符，通过调用 socket () 函数就得到了
  • addr: 存储了要连接的服务器端的地址信息: iP 和 端口，这个 IP 和端口也需要转换为大端然后再赋值
  • addrlen: addr 指针指向的内存的大小 sizeof (struct sockaddr)
• 返回值：连接成功返回 0，连接失败返回 - 1

clone()

查询man文档

man clone 

END 链接

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