linux socket编程指北


难度 中等

以下server和client的c代码均拷贝自博客,详细内容请阅读原文。在其上添加了错误码打印,修改了服务端ip和端口,并增加了makefile脚本。

server

/*serve_tcp.c*/
#include<stdio.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<stdlib.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include <netinet/ip.h>

int main(){
  //创建套接字
  int serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

  //初始化socket元素
  struct sockaddr_in serv_addr;
  memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
  serv_addr.sin_family = AF_INET;
  serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.140.132");
  serv_addr.sin_port = htons(8888);
  // 设置ip头部里的tos值或者DSCP值
    // 设置对应DSCP的16进制即可,注意DSCP只使用1byte的前6bit,最后2bit保留
  // 如0xe0的二进制为11100000,去掉最后的两个保留位位111000,对应的DSCP值为56
  unsigned char  service_type = 0xe0;
    if(setsockopt(serv_sock, SOL_IP/*IPPROTO_IP*/, IP_TOS, (void *)&service_type, sizeof(service_type)) < 0) {
            printf("setsockopt(IP_TOS) failed:\n");
    }
  //绑定文件描述符和服务器的ip和端口号
  bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

  //进入监听状态,等待用户发起请求
  listen(serv_sock, 20);
  //接受客户端请求
  //定义客户端的套接字,这里返回一个新的套接字,后面通信时,就用这个clnt_sock进行通信
  struct sockaddr_in clnt_addr;
  socklen_t clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
  int clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_size);

  //接收客户端数据,并相应
  char str[256];
  read(clnt_sock, str, sizeof(str));
  printf("client send: %sn",str);
  strcat(str, "+ACK");
  write(clnt_sock, str, sizeof(str));

  //关闭套接字
  close(clnt_sock);
  close(serv_sock);

  return 0;
}
  • makefile
all:
  gcc -g server.c -o server
clean:
  rm -rf server

client

/*client_tcp.c*/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <netinet/ip.h>

int main(){
  //创建套接字
  int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

  //服务器的ip为本地,端口号1234
  struct sockaddr_in serv_addr;
  memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
  serv_addr.sin_family = AF_INET;
  serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.140.132");
  serv_addr.sin_port = htons(8888);
    // 设置ip头部里的tos值或者DSCP值
    // 设置对应DSCP的16进制即可,注意DSCP只使用1byte的前6bit,最后2bit保留
  // 如0xe0的二进制为11100000,去掉最后的两个保留位位111000,对应的DSCP值为56
  unsigned char  service_type = 0xe0;
    if(setsockopt(sock, SOL_IP/*IPPROTO_IP*/, IP_TOS, (void *)&service_type, sizeof(service_type)) < 0) {
            printf("setsockopt(IP_TOS) failed:\n");
    }
  int ret = connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
    if (ret ) {
           printf("connect failed, errno is %dn", errno);
           exit(0);
    }
  //发送并接收数据
  char buffer[40];
  printf("Please write:");
  scanf("%s", buffer);
  write(sock, buffer, sizeof(buffer));
  read(sock, buffer, sizeof(buffer) - 1);
  printf("Serve send: %sn", buffer);

  //断开连接
  close(sock);

  return 0;
}
  • makefile
all:
  gcc -g client.c -o client
clean:
  rm -rf cleint

当需要设置QOS时,具体是设置ip头部里面的TOS或者DSCP值,可在创建socket成功后调用如下接口设置:

   // 设置对应DSCP的16进制即可,注意DSCP只使用1byte的前6bit,最后2bit保留
   // 如0xe0的二进制为11100000,去掉最后的两个保留位位111000,对应的DSCP值为56
unsigned char  service_type = 0xe0;
   if(setsockopt(serv_sock, SOL_IP/*IPPROTO_IP*/, IP_TOS, (void *)&service_type, sizeof(service_type)) < 0) {
           printf("setsockopt(IP_TOS) failed:\n");
   }

运行

#先运行服务端
./server
#再运行客户端
./client

注意:若客户端在连接过程中出现错误码为113的连接失败情况,需将防火墙关闭(使用localhost不会出现该问题)。如centos使用如下命令关闭:

systemctl stop firewalld.service

ipv6

需要留意的是,基于ipv6地址创建的socket与基于ipv4创建的socket略有不同。具体为地址结构不同,创建socket的类型也不同。

//创建套接字
int serv_sock = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
int ret = 0;
//初始化socket元素
struct sockaddr_in6 my_addr;
memset(&my_addr, 0, sizeof(my_addr));

// ipv6
my_addr.sin6_family = PF_INET6;
my_addr.sin6_port = htons(8888);
inet_pton(AF_INET6, "fe80::20c:29ff:fe52:ae87", &my_addr.sin6_addr);
//setsockopt(serv_sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, "ens33", sizeof("ens33"));
unsigned char  service_type = 0xe0;
if(setsockopt(serv_sock, IPPROTO_IP, IP_TOS, (void *)&service_type, sizeof(service_type)) < 0) {
    printf("setsockopt(IP_TOS) failed:\n");
}
//绑定文件描述符和服务器的ip和端口号
ret = bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));

其他步骤与ipv4相同。

需特别注意的是:ipv6地址分为scope link和scope global两种。对于scope link的ipv6地址(一般为系统基于mac自动生成),在使用其绑定socket时,需要调用setsockopt绑定网口,否则无法成功创建socket。对于scope global的ipv6地址(一般手动用ifconfig创建)则无需绑定可直接使用。

reference

  1. https://blog.csdn.net/weixin_41249411/article/details/89060985
  2. https://www.cnblogs.com/qijunzifeng/p/13753185.html
  3. https://blog.csdn.net/zhengxianghdu/article/details/14106167

文章作者: growdu
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