Linux网络编程（socket）

 有一段时间没有学习编程了，前段时间在家收拾东西，现在是终于回校，可以继续学习编程了。之前学习了Linux进程间通信，线程等，发现Linux进程间通信里面有管道，消息队列，共享内存等，是依赖内核的，都是只能在一个机子上跑，不能多机通信，如果是一哥电脑和另一个电脑，那之前的就实现不了，得需要网络编程。

网络编程主要就是TCP UDP 这些协议，就相当于是一种数据格式，TCP是面向连接的，就等于打电话，能时刻知道收没收你的信息。UDP是面向报文的，等同于我们发短信，它就不能知道对方收没收到信息，收到了也不知道对方能不能看到信息，但是它对于数据量大的，可以选择UDP反应速度也快。

1.下面有图说TCP,UDP区别

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2.端口号

网络编程得注重IP和端口号，因为在一台电脑上跑的服务很多，这样单单用IP地址是不行的，这时候就得需要端口号。

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3.字节序

计算机硬件有两种储存数据的方式：大端字节序（big endian）和小端字节序（little endian）。
比如说0x1122. 高位就是0x11 低位是0x22

大端字节序就是将高序字节存储在起始地址（我们正常的读法）
小端字节序就是将低序字节存储在起始地址（即0x2211这样储存）
计算机电路先处理低位字节，效率比较高，因为计算都是从低位开始的。所以，计算机的内部处理都是小端字节序。
记住：
只有读取的时候，才必须区分字节序，其他情况都不用考虑。

我们可以做一下测试：比如0x12345678
我们用编程直接输出也用转网络字节序输出看看：
转网络字节序我们得用到转字节序API
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运行结果：

可见网络字节序是大端

4.网络编程思路（步骤）

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服务器：

头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
1.socket--创建套接字（通道）（返回-1为错误）
原型：
int socket(int domain, int type, int protocol);
//domain:指明使用的协议族，通常是AF_INET （IPv4因特网域）表示互联网协议族（TCP,IP协议族）
//type:指定socket的类型有三个
/*1.SOCK_STREAM TCP协议 
2.SOCK_DGRAM UDP协议 
3.SOCK_RAW 允许使用底层协议，原始套接字对底层协议如IP和ICMP直接访问*/
//protocol: 通常赋值 0
2.bind--添加信息（IP地址，端口号）（返回-1为错误）
原型：
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,  socklen_t addrlen);
//sockfd: socket描述符（socket返回值）
//addr:是一个结构体，是一个指向本机IP地址和端口号等信息的sockaddr 类型的指针，
//指向要绑定给sockfd的协议地址结构，这个地址结构根据地址创建socket时的地址协议族的不同而不同
IPv4对应的是：
struct sockaddr
{
    
    	
	unisgned short as_family; //协议族
	char 	       sa_data[14];//IP和端口
}
等同替换
struct sockaddr_in
{
    
    
	sa_family_t    sin_family; //协议族
	in_port_t      sin_port;   //端口号
	struct in_addr sin_addr;   //IP地址结构体
	unsigned char  sin_zero[8] //填充，没有实际意义，只是为了跟sockaddr结构在内存中对齐，这样两者可相互转换
}
struct in_addr
{
    
    
 	__be32  s_addr;
}
//addrlen：信息大小
3.listen--监听有无网络连接 （返回-1为错误）
原型：
int listen(int sockfd, int backlog);
//sockfd:socket描述符
//backlog：连接个数1

4.accept--有客户端接入，接受一个接受。（返回-1为错误）
原型：
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
//sockfd：socket描述符
//addr：用来返回已经连接的（客户端）IP地址
//addrlen:客户端地址长度

5.read/write---数据收发（返回-1为错误，成功返回读/写字节数）
原型：
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
//fd就是socket描述符

6.close--关闭套接字（断开连接）
原型：
int close(int fd);

注意：地址得转换网络识别的

地址转换API：
int inet_aton(const char * straddr,struct in_addr *addrp);
//straddr：IP地址如 192.168.1.120
//addrp:放IP的数据的地方  sin_addr
把字符串形式的"192.168.1.120"转换成网络能识别的格式
char *inet_ntoa(struct in_addr inaddr);
//把网络格式的IP地址转换成字符串形式

数据收发除了用read /write 还可以用第二套
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我们可以自己做一个服务器让用户连接进来并且可以发送数据。

服务器代码：

在这里插入图片描述

我们telnet连接一下服务器：

客户端：
步骤：

1.socket 创建套接字（通道）
2.connect 连接服务器(成功返回0，错误返回-1 errno包含相应的错误码)
原型：
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,  socklen_t addrlen);
//sockfd: socket描述符
//addr：还是上面服务器的那个 我们常用等同替换那个
struct sockaddr_in
{
    
    
	sa_family_t    sin_family; //协议族
 	in_port_t      sin_port;   //端口号
 	struct in_addr sin_addr;   //IP地址结构体
 	unsigned char  sin_zero[8] //填充，没有实际意义，只是为了跟sockaddr结构在内存中对齐，这样两者可相互转换
}
struct in_addr
{
    
    
  __be32  s_addr;
}
//addrlen:地址长度常被设置为sizeof（struct sockaddr）
3.read/write 数据的收发
4.close 关闭客户端

代码实现客户端连接服务器：
在这里插入图片描述

服务器运行结果：

客户端运行结果：