嵌入式網(wǎng)絡(luò )編程技巧解析

在Linux中的網(wǎng)絡(luò )編程是通過(guò)socket接口來(lái)進(jìn)行的。是一種文件描述符。socket也有一個(gè)類(lèi)似于打開(kāi)文件的函數調用，該函數返回一個(gè)整型的socket描述符，隨后的連接建立、數據傳輸等操作都是通過(guò)socket來(lái)實(shí)現的。

常見(jiàn)的socket有3種類(lèi)型：

(1)流式socket (SOCK_STREAM)　流式套接字提供可靠的、面向連接的通信流;它使用TCP協(xié)議，從而保證了數據傳輸的正確性和順序性。

(2)數據報socket(SOCK_DGRAM)　數據報套接字定義了一種無(wú)連接的服務(wù)，數據通過(guò)相互獨立的報文進(jìn)行傳輸，是無(wú)序的，并且不保證是可靠、無(wú)差錯的。它使用數據報協(xié)議UDP

(3)原始socket　原始套接字允許對底層協(xié)議如IP或ICMP進(jìn)行直接訪(fǎng)問(wèn)，它功能強大但使用較為不便，主要用于一些協(xié)議的開(kāi)發(fā)。

1:sockaddr/_in:是用來(lái) 保存 socket 信息的 .在 建立 socketadd 或 sockaddr_in 后,就可以對該 socket 進(jìn)行適當的操作了.

struct sockaddr {

unsigned short sa_family; /*地址族*/

char sa_data[14]; /*14 字節的協(xié)議地址,包含該 socket 的 IP 地址和端口號。*/

};

struct sockaddr_in {

short int sin_family; /*地址族*/

unsigned short int sin_port; /*端口號*/

struct in_addr sin_addr; /*IP 地址*/

unsigned char sin_zero[8]; /*填充 0 以保持與 struct sockaddr 同樣大小*/

}; 常用

sa_family有一下幾種：

AF_INET:IPv4 協(xié)議

AF_INET6:IPv6 協(xié)議

AF_LOCAL:UNIX 域協(xié)議

AF_LINK:鏈路地址協(xié)議

AF_KEY:密鑰套接字(socket)

2.數據存儲優(yōu)先順序

計算機數據存儲有兩種字節優(yōu)先順序：高位字節優(yōu)先(大端模式)和低位字節優(yōu)先(小段模式)。Internet上以高位字節優(yōu)先的順序在網(wǎng)絡(luò )傳輸，而PC機通常采用小端模式，因此有時(shí)候需要對兩個(gè)字節存儲優(yōu)先順序進(jìn)行轉換。用到了4個(gè)函數：htons()、ntohs()、htonl()和ntohl()。h代表host，n代表network，s代表short，l代表long。通常16位的IP端口號用s，而IP地址用l。

函數格式說(shuō)明

uint16_t htons(unit16_t host16bit)　參數是主機字節序的16bit數據

uint32_t htonl(unit32_t host32bit)　參數是主機字節序的32bit數據

uint16_t ntohs(unit16_t net16bit)　參數是網(wǎng)絡(luò )字節序的16bit數據

uint32_t ntohs(unit32_t net32bit)　參數是網(wǎng)絡(luò )字節序的32bit數據

地址格式轉化

IP地址通常由數字加點(diǎn)(192.168.0.1)的形式表示，而在struct in_addr中使用的IP地址是由32位整數表示，為了轉換可以使用下面三個(gè)函數：

IPv4中用到的函數有inet_aton、inet_addr和inet_ntoa

IPv4和IPv6兼容的函數有inet_pton和inet_ntop，這里，p表示十進(jìn)制，n表示二進(jìn)制。

int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr)

int inet_ntop(int family, void *addrptr, char *strptr, size_t len)

family傳入AF_INET或AF_INET6，addrptr是轉化后的地址，strptr是要轉化的值，len是轉化后值的大小，成功返回0，出錯返回-1

int inet_aton(const char *cp,struct in_addr *inp);

char *inet_ntoa(struct in_addr in);

in_addr_t inet_addr(const char *cp);

其中inet_aton將a.b.c.d形式的IP轉換為32位的IP，存儲在inp指針里面;inet_ntoa是將32位IP轉換為a.b.c.d的格式;inet_addr將一個(gè)點(diǎn)分十進(jìn)制的IP轉換成一個(gè)長(cháng)整數型數。

名字地址轉換

通常，人們在使用過(guò)程中不愿記憶冗長(cháng)的IP地址，因此，使用主機名是很好的選擇。gethostbyname()將主機名轉化為IP地址，gethostbyaddr()則是逆操作，將IP地址轉換為主機名。它們都涉及到一個(gè)hostent的結構體，如下：

struct hostent

{

char *h_name; /*正式主機名*/

char **h_aliases; /*主機別名*/

int h_addrtype; /*地址類(lèi)型*/

int h_length; /*地址字節長(cháng)度*/

char **h_addr_list; /*指向IPv4或IPv6的地址指針數組*/

};

我們調用gethostbyname()或者gethostbyaddr()后就能返回hostent結構體的相關(guān)信息。

3.socket編程的基本函數有socket()、bind()、listen()、accept()、sent()、sendto()、recv()、以及recvfrom()等，具體介紹如下：

基于TCP-服務(wù)器：創(chuàng )建socket()—>bind()綁定IP地址、端口信息到socket上—>listen()設置允許最大連接數—>accept()等待來(lái)自客戶(hù)端的連接請求—>send()、recv()或者read()、write()收發(fā)數據—>關(guān)閉連接。

基于TCP-客戶(hù)端：創(chuàng )建socket()—>設置要連接的服務(wù)器IP地址和端口等屬性—>connect()連接服務(wù)器—>send()、recv()或read()、write()收發(fā)數據—>關(guān)閉網(wǎng)絡(luò )連接。

循環(huán)服務(wù)器：服務(wù)器在同一時(shí)間只能響應一個(gè)客戶(hù)端的請求。

socket(...);

bind(...);

listen(...);

while(1)

{

accept(...);

process(...);

close(...);

}