Linux系统下建立Socket聊天服务器

2023-09-01 12:56:06

目录

1.服务器结构

2.各模块函数

2.1 socket函数 

2.2 bind函数

2.3 Listen函数

2.4 accept函数

2.5 接收发送函数

2.6 close函数

2.7 connect函数

3 代码段

3.1 服务器代码


1.服务器结构

使用socket的API函数编写服务端和客户端程序的步骤图示:

2.各模块函数

服务器:

2.1 socket函数 

使用socket会建立一个服务器文件描述符

  • 成功: 返回一个大于0的文件描述符
  • 失败: 返回-1, 并设置errno
int socket(int domain, int type, int protocol);

domain: 协议版本

AF_INET IPV4
AF_INET6 IPV6
AF_UNIX AF_LOCAL本地套接字使用

type:协议类型

SOCK_STREAM 流式, 默认使用的协议是TCP协议
SOCK_DGRAM  报式, 默认使用的是UDP协议

protocal:

一般填0, 表示使用对应类型的默认协议.

2.2 bind函数

成功: 返回0
失败: 返回-1, 并设置errno

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

函数描述: 将socket文件描述符和IP,PORT绑定。

sockfd为socket的返回值,文件描述符

struct sockaddr* addr结构体可以用下面的

struct sockaddr_in serv;
serv.sin_family = AF_INET;//选择使用的网络协议
serv.sin_port = htons(8888);//绑定本机端口,通常占2字节。注意:端口号尽量不要填1024以前的数字,因为可以被系统预留了。
serv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//INADDR_ANY: 表示使用本机任意有效的可用IP
如果想自己指定ip地址作为服务器连接就需要这个:
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv.sin_addr.s_addr);
或者inet_aton("127.0.0.1", &serv.sin_addr);
或者这个:addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.239.1");

127.0.0.1是回送地址,指本地机,一般用来测试使用。 

 同时在使用addr时,先对其进行清空memset。

“端口号所谓的端口,就好像是门牌号一样,客户端可以通过ip地址找到对应的服务器端,但是服务器端是有很多端口的,每个应用程序对应一个端口号,通过类似门牌号的端口号,客户端才能真正的访问到该服务器。为了对端口进行区分,将每个端口进行了编号,这就是端口号。”
  你可能对出现的htons()、htonl和inet_pton()不知道是何意,在网络传输中,不同的机器端不一样,有的机器是大端有的机器是小端。这些函数是为了帮助你在传输网络数据的时候统一格式。(没有超过一个字节不需要转)

大端: 低位地址存放高位数据, 高位地址存放低位数据(也叫网络字节序)
小端: 低位地址存放低位数据, 高位地址存放高位数据(也叫小端字节序)

网络中传输使用的是大端法,如果机器使用的是小端,则需要进行大小端的转换。
  下面4个函数就是进行大小端转换的函数:

  #include <arpa/inet.h>
       uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
       uint16_t htons(uint16_t hostshort);
       uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
       uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

函数名的h表示主机host, n表示网络network, s表示short, l表示long
上述的几个函数, 如果本来不需要转换函数内部就不会做转换.

IP地址转换函数:

p->表示点分十进制的字符串形式
to->到
n->表示network网络

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

函数说明: 将字符串形式的点分十进制IP转换为大端模式的网络IP(整形4字节数)
参数说明:

af: AF_INET
src: 字符串形式的点分十进制的IP地址
dst: 存放转换后的变量的地址

如192.168.232.145, 先将4个正数分别转换为16进制数,
  192—>0xC0 168—>0xA8 232—>0xE8 145—>0x91
  最后按照大端字节序存放: 0x91E8A8C0, 这个就是4字节的整形值.

const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);


函数说明: 网络IP转换为字符串形式的点分十进制的IP
参数说明:

af: AF_INET
src: 网络的十六进制的IP地址
dst: 转换后的IP地址,一般为字符串数组
size: dst的长度
成功--返回执行dst的指针
失败--返回NULL, 并设置errno

如 IP地址为010aa8c0, 转换为点分十进制的格式:
  01---->1 0a---->10 a8---->168 c0---->192
  由于从网络中的IP地址是高端模式, 所以转换为点分十进制后应该为: 192.168.10.1

2.3 Listen函数

int listen(int sockfd, int backlog);

成功: 返回0 失败: 返回-1, 并设置errno 

函数描述: 将套接字由主动态变为被动态,也就是设置为监听文件描述符。

参数说明:

sockfd: 调用socket函数返回的文件描述符
backlog: 同时请求连接的最大个数(还未建立连接)  设置为6/7
 注意:在linux系统中,这里代表全连接队列(已连接队列)的数量。在unix系统种,这里代表全连接队列(已连接队列)+ 半连

2.4 accept函数

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

函数说明:获得一个连接, 若当前没有连接则会阻塞等待.

sockfd: 调用socket函数返回的文件描述符
addr: 传出参数, 保存客户端的地址信息。如果不关心可以传NULL。
addrlen: 传入传出参数,  addr变量所占内存空间大小,这个传出的时候会告诉我们填充的多少的内容。如果不关心可以传NULL。

成功: 返回一个新的文件描述符,用于和客户端通信             失败: 返回-1, 并设置errno值.

accept函数是一个阻塞函数, 若没有新的连接请求, 则一直阻塞。从已连接队列中获取一个新的连接, 并获得一个新的文件描述符, 该文件描述符用于和客户端通信. (内核会负责将请求队列中的连接拿到已连接队列中)。

2.5 接收发送函数

接下来就可以使用write和read函数进行读写操作了。除了使用read/write函数以外, 还可以使用recv和send函数。

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);    
//对应recv和send这两个函数flags直接填0就可以了.

fd为accept返回的fd,count为字节,flag写0

注意: 如果写缓冲区已满, write也会阻塞, read读操作的时候, 若读缓冲区没有数据会引起阻塞.
 

2.6 close函数

  最后通讯完之后记得close()文件描述符,关闭文件描述符后就断开了连接,就从已连接队列里面去掉了.。

2.7 connect函数

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

函数说明: 连接服务器,client.c使用connect函数前应该先使用socket函数得到文件描述符fd。
函数参数:

addr设置为服务端一样的就行,进行传入

sockfd: 调用socket函数返回的文件描述符
addr: 服务端的地址信息
addrlen: addr变量的内存大小   用sizeof

返回值:

成功: 返回0
失败: 返回-1, 并设置errno值

主要用于客户端连接,客户端不需要绑定端口、ip什么的,因为只要能连上然后传输接收数据就行。
然后直接用sockfd进行读写就行。

3 代码段

3.1 服务器代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(void)
{
	int s_fd,ss_fd,nread,len;
	char buf[32];
	char msg[32];
	struct sockaddr_in s_ddr;  //build server msg
	struct sockaddr_in c_ddr;  //save clinet msg
	s_fd= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//1.build a soket specified
	if(s_fd==-1){
		perror("error is");
	}
	//2.build all bind
	s_ddr.sin_family=AF_INET;
	s_ddr.sin_port=htons(8880);
	s_ddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
	//give the bind
	bind(s_fd,(struct sockaddr *)&s_ddr,sizeof(s_ddr));
	//3.waite for client
	listen(s_fd,8);
	//4.accept come and connect for once
	len=sizeof(c_ddr);
	while(1){                        //这里用while1是为了一直可以被连接
		ss_fd=accept(s_fd,(struct sockaddr *)&c_ddr,&len);  
		printf("conect succese!==========\r\n");
		//5.read from connect ss_fd
		if(fork()==0){               //创建一个子进程(服务员)去接待client
			if(fork()==0){  //fork is zero is child pid   //创建一个子进程去等待发送
				//5.1  send
				while(1){
					memset(msg,0,32);	
					printf("input:");
					gets(msg);
					send(ss_fd,msg,32,0);
				}

			}
			//5.2 read	                                    //在父进程中等待接收数据
			while(1){
				memset(buf,'\0',32);
				nread=read(ss_fd,&buf,32);
				printf("server  receved :%s \r\n",buf); 
			}
		}

	}
	close(ss_fd);
	close(s_fd);
	return 0;
}

3.2 客户端代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>


int main(int argc,char *argv[])
{
	int flag,s_fd,n_read;
	struct sockaddr_in c_ddr;
	char readbuf[32];
	char msg[32];
	//1.build socket
	s_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	
	//2.0 prepare server addr
	memset(&c_ddr,0,sizeof(c_ddr)); //clear c_ddr
	c_ddr.sin_family=AF_INET;
	c_ddr.sin_port=htons(8880);
	inet_aton("192.168.102.141",&c_ddr.sin_addr);
	
	//2.connect server get s_fd
			
	if(connect(s_fd,(struct sockaddr *)&c_ddr,sizeof(c_ddr))==-1){
		perror("error");
	}
	printf("connect success==============\r\n");
	while(1){                                      //while1父进程一直等待读数据        
		//recv  will block  
		memset(readbuf,0,32);
		read(s_fd,readbuf,32);
		printf("form server:%s\r\n",readbuf);
		
		//send
		if(fork()==0){  //fork is zero is child pid   //子进程一直(while1)等待发数据
			while(1){
				memset(msg,0,32);
				printf("input :::::");
				gets(msg);
				send(s_fd,msg,32,0);
			}
		}
	}
	close(s_fd);

	return 0;
} 

参考博文:

Linux环境下socket服务器搭建_socket搭建linux_master cat的博客-CSDN博客

socket编程 服务器_socket 服务器_不爱学习的王小二的博客-CSDN博客

更多推荐

内网横向移动

内网横向移动当攻击者在拿下一台内网主机后,通常会利用当前拿下的机器当作跳板,进一步攻击内网其他主机,扩大攻击影响范围。攻击机:KaliLinux靶机:Windowsserver2008WEB10.10.10.20\192.168.XX.XX(跳板机)Windowsserver2012DC10.10.10.10\192.

RS485总线浪涌解决方案!|深圳比创达EMC

在各种通讯方式当中,RS485总线是较为常见的一种,因其接口简单、系统运行稳定和通讯速率高等特点被广泛应用。但由于RS485总线一般传输距离较长,且经常暴露在外,所以非常容易受到电磁干扰,而浪涌干扰已经成为485通信使用中最常遇到的问题。下面通过一个实际案例,来说明RS485总线在防浪涌实验过程中,常遇到的问题以及需要

shell中[[]]与[],=、==和-eq的辨析

1、==、=和-eq在shell中,=和==运算符都可以用于判断两个字符串、两个字符串变量是否相同,==支持模式匹配,而=不支持模式匹配。使用-eq来判断两个整数是否相等。#字符串比较#给变量赋值时,等号前后没有空格,有空格时是条件判断string1=abcstring2=bcd#["$string1"="$strin

基座向量施密特正交化

最近再次细细的阅读了向量施密特正交化,重新系统梳理一下一、正交基地与向量的正交分解二、基化成标准正交基,是什么意思将一个向量空间中的基向量通过某种方式转化为一组标准正交基,是指将原有的基向量进行调整,使得它们满足两个条件:彼此之间两两正交(即内积为零);归一化(长度为1)。这样的转换可以用来简化向量空间中的运算,使得向

Linux 本地Yearning SQL 审核平台远程访问

文章目录前言1.Linux部署Yearning2.本地访问Yearning3.Linux安装cpolar4.配置Yearning公网访问地址5.公网远程访问Yearning管理界面6.固定Yearning公网地址前言Yearning简单,高效的MYSQL审计平台一款MYSQLSQL语句/查询审计工具,为DBA与开发人员

Redis的主从复制,哨兵和Cluster集群

一、Redis的高可用1.1redis高可用的概念在web服务器中,高可用是指服务器可以正常访问的时间,衡量的标准是在多长时间内可以提供正常服务(99.9%、99.99%、99.999%等等)。高可用的计算公式是1-(宕机时间)/(宕机时间+运行时间)有点类似与网络传输的参数误码率,我们用9的个数表示可用性:2个9:9

Learn Prompt-ChatGPT 精选案例:代码助理

你可以使用ChatGPT进行代码生成、生成测试用例、注释、审查和漏洞检测。代码生成​我们可以让ChatGPT自动生成一个排序算法中的快速排序的Python代码。简单的代码生成对于ChatGPT来说小事一桩。测试用例​用例来源出自StuGRua在待测函数函数定义清晰的情况下,单元测试可以通过ChatGPT来生成。写下列代

C语言学习:16、C语言指针

指针是C语言的精髓,很多人都觉得指针难学,是因为内心对指针有所恐惧,把自己吓退了。一种应用语言能有多难,只要了解了指针的本质,学习起来就超级简单。一、什么是指针1.1、指针就是一种变量,一种特殊的变量,就这么简单。这个特殊体现在,指针中保存的值是内存中的地址。前面了解过int型变量,char型变量,float型变量,它

C#-WinForm-发送邮件

登录QQ邮箱——设置——开启“POP3/SMTP服务”登陆QQ邮箱→打开设置→开启“POP3/SMTP服务”,获取“授权码”简单总结一下:1、使用SmtpClient发送电子邮件是很简单的,只要正确创建了MailMessage对象和SmtpClient就可以很容易的发送出去电子邮件。2、如果电子邮件服务器需要身份验证【

CH2--x86系统架构概览

2.1OVERVIEWOFTHESYSTEM-LEVELARCHITECTURE图中的实线箭头表示线性地址,虚线表示段选择器,虚线箭头表示物理地址2.1.1GlobalandLocalDescriptorTables全局描述符表(GDT)GDT是一个全局的段描述符表,它存储在系统内存中的一个固定位置。通常,GDT被加载

【kafka】kafka命令大全

概述本文将分享一些kafka经常使用的一些命令,不断完善中。管理创建主题,3个分区,2个副本对使用了zookeeper的kafkakafka-topics.sh--create--zookeeper192.168.2.140:2181,192.168.2.141:2181,192.168.2.142:2181--rep

热文推荐