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linux socke编程实例:一个简单的echo服务器程序

发布时间:2007-12-05 10:11:53来源:红联作者:Alwaysfirm
也许是第一次真正使用linux操作系统,忽然对丢弃已久的C产生了很大的兴趣,最近想学点linux的知识,在linux的世界里面,接触得最多的还是C,故有感写一下linux的socket程序。

也许很多朋友会像我一样,这样的程序在Java写得太多,以至对Socket的通信细节还不曾忘怀。由于未有linux下的编程经验,在写程序过程中碰到很多不懂的东西,经过google一翻后,终于把一些基本的东西搞懂了。好了,闲话少讲,下面说说编程的想法。

本文编的是echo服务器示例程序,当收到客户端的数据,服务器把数据不经加工地发送给客户。采用TCP连接,采用端口8080进行设计,在整个过程中主要涉及socket的通信。

首先建立一个 socket,代码如下:

int socketfd;

socketfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

socket函数是我们写socket程序遇到的第一个函数,它在指定的协议上创建一个socket,它的函数说明如下所示:

#include

int socket ( int AddressFamily, int Type, int Protocol)

其中:AddressFamily参数指定socket操作中所要解释的网络地址类型,值为如下之一:


AF_UNIX
表示操作系统文件路径


AF_INET
表示Internet网络地址


AF_NS
表示XEROX网络地址
Type参数表明了通信的语义,即通信连接的方式。参数为如下之一:
SOCK_STREAM
提供稳定可靠的连接,并且是双向的通信方式,如TCP。
SOCK_DGRAM
提供无连接的数据报通信,如UDP。
SOCK_RAW
提供该问内部网络协议和网络接口, 只有root用户才可以使用些协议。



返回值:成功则返socket描述符,出错则返回-1,可通过errno代码进行查看错误原因。

再次,把socket绑定到本机上,代码如下:

struct sockaddr_in sa;

bzero(&sa, sizeof(sa));

sa.sin_family = AF_INET;

sa.sin_port = htons(EHCO_PORT);

sa.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);

bzero(&(sa.sin_zero), 8);

if(bind(socketfd, (struct sockaddr *)&sa, sizeof(sa))!= 0)

{

printf("bind failed ");

printf("errno=%d ", errno);

exit(1);

}

else

{

printf("bind successfully ");

}

上面的代码中,定义一个scokaddr_in 结构体变量sa,然后填机服务所要开通的端口号和地址。

sa.sin_family = AF_INET;

>表明地址类型

sa.sin_port = htons(EHCO_PORT);

>端口号为8080

sa.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);

>表明绑定在本机

然后利用bind函数,把刚才已建立的socket作为参数,绑定起来。

绑定完成后,服务器要侦听客户端的连接,因此首先要完成侦听设置这一过程,由listen函数实现,代码如下:

if(listen(socketfd ,MAX_CLIENT_NUM) != 0)

...{

printf("listen error ");

exit(1);

}

else

...{

printf("listen successfully ");

}

listen(socketfd, MAX_CLIENT_NUM)表明在socketfd上侦听,其中客户个数最大值为MAX_CLIENT_NUM。

完成侦听后,可以让客户与服务器进行连接了。服务想获得客户的请求,则需要通过 accept函数来获得。同时,需要采用一个sockaddr_in结构体来获得客户的信息。代码如下:

int clientfd;

struct sockaddr_in clientAdd;

char buff[101];

socklen_t len = sizeof(clientAdd);

int closing =0;

while( closing == 0 && (clientfd = accept(socketfd, (struct sockaddr *)&clientAdd, &len)) >0 )

{

int n;

while((n = recv(clientfd,buff, 100,0 )) > 0)

{

printf("number of receive bytes = %d ", n);

write(STDOUT_FILENO, buff, n);

send(clientfd, buff, n, 0);

buff[n] = '';

if(strcmp(buff, "quit ") == 0)

{

break;

}

else if(strcmp(buff, "close ") == 0)

{

//server closing

closing = 1;

printf("server is closing ");

break;

}

}

close(clientfd);

}

其中clientfd为客户的socket,在服务器端,每接受一个客户连接,都会返回一个客户的socket描述符,服务器根据它与客户进行通信。clientAdd为客户地址信息的结构体,在accept函数中完成对它的填充,可依此得到客户的地址信息。

while( closing == 0 && (clientfd = accept(socketfd, (struct sockaddr *)&clientAdd, &len)) >0 )

等待第一个客户,当第一个客户的请求来到服务器后,该函数会返回,clientfd为客户的socket描述符。

接着进行通信

while((n = recv(clientfd,buff, 100,0 )) > 0)

等待客户的数据,收到数据后,在标准输入出显示接收的数据信息,并把它发送回给客户:send(clientfd, buff, n, 0);

在这里,我们采用简单的命令对通信进行控制,quit表示客户要结束通信过程,而 close表示客户请求关闭服务器。关闭只需使用 close函数即可完成。

下面是完整的代码:

#include

#include

#include

#include

#include

#define EHCO_PORT 8080

#define MAX_CLIENT_NUM 10

int main()

{

int socketfd;

socketfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);



if(socketfd == -1)

{

printf("errno=%d ", errno);

exit(1);

}

else

{

printf("socket create successfully ");

}

struct sockaddr_in sa;

bzero(&sa, sizeof(sa));

sa.sin_family = AF_INET;

sa.sin_port = htons(EHCO_PORT);

sa.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);

bzero(&(sa.sin_zero), 8);

if(bind(socketfd, (struct sockaddr *)&sa, sizeof(sa))!= 0)

{

printf("bind failed ");

printf("errno=%d ", errno);

exit(1);

}

else

{

printf("bind successfully ");

}

//listen

if(listen(socketfd ,MAX_CLIENT_NUM) != 0)

{

printf("listen error ");

exit(1);

}

else

{

printf("listen successfully ");

}

int clientfd;

struct sockaddr_in clientAdd;

char buff[101];

socklen_t len = sizeof(clientAdd);

int closing =0;

while( closing == 0 && (clientfd = accept(socketfd, (struct sockaddr *)&clientAdd, &len)) >0 )

{

int n;

while((n = recv(clientfd,buff, 100,0 )) > 0)

{

printf("number of receive bytes = %d ", n);

write(STDOUT_FILENO, buff, n);

send(clientfd, buff, n, 0);

buff[n] = '';

if(strcmp(buff, "quit ") == 0)

{

break;

}

else if(strcmp(buff, "close ") == 0)

{

//server closing

closing = 1;

printf("server is closing ");

break;

}

}

close(clientfd);

}

close(socketfd);

return 0;

}


经过cc编译后,即可运行。在这里我们写的程序是服务器程序,要想完成通信,也得写一个客户端程吧???

呵呵,我们先把客户端的程序放下来,先测测我们服务器程序吧。在这里,我们使用 telnet充当客户端进行测试,telnet可以说是一个很好的客户端程序。呵呵:

本机IP为192.168.0.69,整个通信过程如下:

linyongting@linyongting:~$ telnet 192.168.0.69 8080

Trying 192.168.0.69...

Connected to 192.168.0.69.

Escape character is '^]'.

hello! This is my first packet.Can you reply to me?

hello! This is my first packet.Can you reply to me?

Ohh, U did it!

Ohh, U did it!

see U next time!!!

see U next time!!!

quit

quit

Connection closed by foreign host.

linyongting@linyongting:~$ telnet 192.168.0.69 8080

Trying 192.168.0.69...

Connected to 192.168.0.69.

Escape character is '^]'.

close

close

Connection closed by foreign host.

上面连接了两次,第一次时,与服务器通信3次,每次发信息过去后,都收到与发出来一模一样的信息。当用户输入quit的时候,服务端就会关闲与客户通信的socket,通信结束。第二次客户只输入close,服务器响应后马上关闭服务器,同时也关闭客户端。下面是服务器的显示内容:

linyongting@linyongting:~/program/c$ ./echoServer

socket create successfully

bind successfully

listen successfully

//第一次通信

number of receive bytes = 53

hello! This is my first packet.Can you reply to me?

number of receive bytes = 16

Ohh, U did it!

number of receive bytes = 20

see U next time!!!

number of receive bytes = 6

quit

//第二次通信

number of receive bytes = 7

close

server is closing

当客户端输入quit时,只是客户端关闭,服务器还接着为其它客服端服务。当客户端输入 close时,服务关闭。

当前出现的问题:

我们的服务器序程只能与一个客户端进行通信,只能当客户端发出quit命令关闭后才能与下一个客户端通信。
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