socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)
是一个用于创建 UDP 套接字的系统调用。这个调用的参数含义如下:
AF_INET
: 表示使用 IPv4 地址族。SOCK_DGRAM
: 表示这是一个面向数据报的套接字,用于支持无连接的 UDP 通信。SOCK_STREAM
:流套接字,用于面向连接的可靠通信。提供有序、可靠的、双向的字节流传输,通常与 TCP 协议一起使用。0
(或者可以用IPPROTO_UDP
): 表示默认的协议,对于SOCK_DGRAM
,通常是 UDP 协议。
int socket(int domain, int type, int protocol);
sendto函数 和 recvfrom 函数一般用于UDP协议中,但是如果在 TCP 中 connect 函数调用后也可以用。sendto() 和recvfrom() --------> 利用数据报文方式进行数据传输 。在无连接的数据报socket方式下,由于本地socket并没有与远端机器建立连接,所以在发送数据时应指明目的地址,sendto() 函数原型为:
int sendto(int sockfd, const void *msg,int len , unsigned int flags, const struct sockaddr *to, int tolen);
该函数比 send()
函数多了两个参数,to
表示目地机的IP地址和端口号信息,而tolen
常常被赋值为sizeof(struct sockaddr)
。sendto
函数也返回实际发送的数据字节长度或在出现发送错误时返回-1
。
int recvfrom(int sockfd,void *buf,int len,unsigned int lags,struct sockaddr *from,int *fromlen);
recvfrom是一个``struct sockaddr类型的变量,该变量保存源机的IP地址及端口号。
fromlen常置为
sizeof (struct sockaddr)。当
recvfrom() 返回时,
fromlen 包含实际存入
from中的数据字节数。
recvfrom() 函数返回接收到的字节数或当出现错误时返回
-1,并置相应的
errno`。
send/sendto
和recv/recvfrom
的返回值
recv和 recvfrom 返回值
1、返回值为0时,表示对端已经关闭了这个链接,我们应该自己关闭这个链接,即close(sockfd)。另外因为 会用select或 epoll 做事件触发,所以:
①如果使用select,应该使用FD_CLR(sockfd,fd_set)将sockfd清除掉,不再监听
②如果使用epoll,系统会自己将 sockfd 清除掉,不再进行监听。
2、返回值大于0 且 小于 sizeof(buffer) 时,表示数据肯定读完。(如果等于sizeof(buffer),可能有数据还没读,应该继续读,不可能有大于)
3、返回值小于0,即等于-1时,分情况判断:
①如果 errno 为 EAGAINE 或 EWOULDBLOCK /* Operation would block */ 表示暂时无数据可读,可以继续读,或者等待epoll或select的后续通知。(EAGAINE,EWOULDBLOCK 产生的原因很多:可能是多进程读同一个sockfd,可能一个进程读到数据,其他进程就读取不到数据(类似惊群效应) ,当然单个进程也可能出现这种情况。对于这种错误,不需用close(sockfd)。可以等待select或epoll的下一次 ,继续读。),这里有一点需要说明的是当采用epoll的边沿触发模式时,必须一次性将缓冲区的数据全部读 到errno == EAGAINE 为止。
②如果 errno 为 EINTR 示被中断了,可以继续读,或者等待epoll或select后续的通知。否 则,真的是读取数据失败。(此时应该close(sockfd))
send和sendto返回值
其返回值是实际发送的字符数,因为我们知道要发送的总长度,所以,如果没有发送完,我们可以继续发送。
1、返回值小于0时:返回值为-1时,我们需要判断 errno:
①如果errno为 EAGAINE 或 EWOULDBLOCK ,表示当前缓冲区写满,可以继续写, 或者等待epoll或select的后续通知,一旦发送缓冲区由满变为不满,就会触发写操作,这个也是经常用的一个特性。
②如果errno为EINTR ,表示被中断了,可以继续写,或者等待epoll或select的后续通知。 否则真的出错了,即 errno 不为 EAGAINE 或 EWOULDBLOCK 或 EINTR,此时应该close(sockfd)
2、返回指大于等于0且不等于要求发送的长度,应该继续send直到发送完毕,如果等于要求发送的长度,发送完毕。
用法实例(UDP)
服务端
基于UDP协议的socket的server编程步骤:
1、建立socket,使用socket()
2、绑定socket,使用bind()
3、以recvfrom()函数接收发送端传来的数据(使用recvfrom函数 时需设置非阻塞,以免程序卡在此处)
4、关闭socket,使用close()
/*server.c*/
#include<netinet/in.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define SERVER_PORT 5678 //端口号
#define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 20
#define BUFFER_SIZE 1024
#define FILE_NAME_MAX_SIZE 512
int main(int argc, char **argv)
{
// 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器internet的地址和端口
struct sockaddr_in server_addr;
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
// create a stream socket
// 创建用于internet的流协议(UDP)socket,用server_socket代表服务器向客户端提供服务的接口
int server_socket = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (server_socket < 0)
{
printf("Create Socket Failed!\n");
exit(1);
}
else
printf("Create Socket Success.\n");
// 把socket和socket地址结构绑定
if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)))
{
printf("Server Bind Port: %d Failed!\n", SERVER_PORT);
exit(1);
}
else
printf("Server Bind Port Success.\n");
printf("Waiting......\n");
// 服务器端一直运行用以持续为客户端提供服务
while(1)
{
// 接受此请求,同时将client端的地址和端口等信息写入client_addr中
struct sockaddr_in client_addr;
int length = 0;
int addrlen = sizeof(client_addr);
char buffer[BUFFER_SIZE];
bzero(buffer, sizeof(buffer));
length = recvfrom(server_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0,(struct sockaddr *)&client_addr,&addrlen);
if (length < 0)
{
printf("Server Recieve Data Failed!\n");
break;
}
char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE + 1];
bzero(file_name, sizeof(file_name));
strncpy(file_name, buffer,
strlen(buffer) > FILE_NAME_MAX_SIZE ? FILE_NAME_MAX_SIZE : strlen(buffer));
FILE *fp = fopen(file_name, "r");
if (fp == NULL)
{
printf("File:\t%s Not Found!\n", file_name);
}
else
{
bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
int file_block_length = 0;
while( (file_block_length = fread(buffer, sizeof(char), BUFFER_SIZE, fp)) > 0)
{
// 发送buffer中的字符串到server_socket,实际上就是发送给客户端
if (sendto(server_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0,(struct sockaddr *)&client_addr,addrlen) < 0)
{
printf("Send File:\t%s Failed!\n", file_name);
break;
}
bzero(buffer, sizeof(buffer));
}
fclose(fp);
printf("File:\t%s Transfer Finished!\n", file_name);
}
}
close(server_socket);
return 0;
}
客户端
基于UDP协议的socket的client端编程步骤:
1、建立Socket,使socket()
2、用sendto()函数向接收端发送数据。
3、关闭socket,使用close()函数
/*client.c*/
#include<netinet/in.h> // for sockaddr_in
#include<sys/types.h> // for socket
#include<sys/socket.h> // for socket
#include<stdio.h> // for printf
#include<stdlib.h> // for exit
#include<string.h> // for bzero
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#define SERVER_PORT 5678
#define BUFFER_SIZE 1024
#define FILE_NAME_MAX_SIZE 512
int main(int argc, char **argv)
{
if (argc != 2)
{
printf("Usage: ./%s ServerIPAddress\n", argv[0]);
exit(1);
}
// 设置一个socket地址结构client_addr, 代表客户机的internet地址和端口
struct sockaddr_in client_addr;
bzero(&client_addr, sizeof(client_addr));
client_addr.sin_family = AF_INET; // internet协议族
client_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY); // INADDR_ANY表示自动获取本机地址
client_addr.sin_port = htons(0); // auto allocated, 让系统自动分配一个空闲端口
// 创建用于internet的流协议(TCP)类型socket,用client_socket代表客户端socket
int client_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (client_socket < 0)
{
printf("Create Socket Failed!\n");
exit(1);
}
// 设置超时,防止recvfrom()函数阻塞
struct timeval timeout;
timeout.tv_sec = 1;//秒
timeout.tv_usec = 0;//微秒
if (setsockopt(client_socket, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &timeout, sizeof(timeout)) == -1) {
perror("setsockopt failed:");
}
// 把客户端的socket和客户端的socket地址结构绑定
if (bind(client_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, sizeof(client_addr)))
{
printf("Client Bind Port Failed!\n");
exit(1);
}
// 设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器的internet地址和端口
struct sockaddr_in server_addr;
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
// 服务器的IP地址来自程序的参数
if (inet_aton(argv[1], &server_addr.sin_addr) == 0)
{
printf("Server IP Address Error!\n");
exit(1);
}
server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
int server_addr_length = sizeof(server_addr);
char file_name[FILE_NAME_MAX_SIZE + 1];
bzero(file_name, sizeof(file_name));
printf("Please Input File Name On Server: ");
scanf("%s", file_name);
char buffer[BUFFER_SIZE];
bzero(buffer, sizeof(buffer));
strncpy(buffer, file_name, strlen(file_name) > BUFFER_SIZE ? BUFFER_SIZE : strlen(file_name));
// 向服务器发送buffer中的数据,此时buffer中存放的是客户端需要接收的文件的名字
if( sendto(client_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0,(struct sockaddr *)&server_addr,server_addr_length) )
printf("Waiting receive %s from server....\n",file_name);
FILE *fp = fopen(file_name, "w");
if (fp == NULL)
{
printf("File:\t%s Can Not Open To Write!\n", file_name);
exit(1);
}
// 从服务器端接收数据到buffer中
bzero(buffer, sizeof(buffer));
int length = 0;
//length = recvfrom(client_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0, (struct sockaddr*)&server_addr, &server_addr_length)//非阻塞
while( length = recvfrom(client_socket, buffer, BUFFER_SIZE, 0, (struct sockaddr*)&server_addr, &server_addr_length))
{
if (length < 0)
{
//printf("Recieve Data From Server %s Failed!\n", argv[1]);
break;
}
int write_length = fwrite(buffer, sizeof(char), length, fp);
if (write_length < length)
{
printf("File: %s Write Failed!\n", file_name);
break;
}
bzero(buffer, BUFFER_SIZE);
}
printf("Receive File: %s From Server[%s] Finished!\n", file_name, argv[1]);
// 传输完毕,关闭socket
fclose(fp);
close(client_socket);
return 0;
}