浅谈 Linux 网络编程 - Server 端模型、sockaddr、sockaddr_in 结构体

本文主要是介绍浅谈 Linux 网络编程 - Server 端模型、sockaddr、sockaddr_in 结构体，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

前言

本文主要是对 Linux 网络编程中，Server 端的模型、相关函数 以及 sockaddr、sockaddr_in 结构体做介绍。

前置知识

① 理解啥是 socket ，可参考：浅谈 Linux 网络编程 socket

② 理解 字节流转换 函数，可参考：浅谈 Linux 网络编程 - 网络字节序

Server 端核心模型 【重点】

一定要记住 server 端的套路：

①创建 socket()
②绑定 ip + port，bind()
③设置连接上限，listen()
④阻塞，监听客户端的连接，accept()
⑤业务逻辑 ，read()/write()
⑥关闭 socket，close()

以上几个步骤是固定死的，直接背下来，把"前置知识"和接下来要讲解的 函数 理解后，我们按照这个套路就能写出 Server 端的 socket 模型。

还有两个需要记住的：

1. listen() 这步是用来设置 Server 端的连接上限，而不是监听来自客户端的连接，不要被名字迷惑了。
2. accept() 函数才是阻塞监听来自客户端的连接。

相关函数 【重点】

socket 函数

#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol); 创建一个 套接字

		domain：指定协议族或地址族，例如：AF_INET、AF_INET6、AF_UNIXtype：指定套接字的类型，例如：SOCK_STREAM、SOCK_DGRAMSOCK_STREAM（流式套接字，提供面向连接的可靠传输）SOCK_DGRAM（数据报套接字，提供无连接的不可靠传输）protocol: 指定具体的协议编号，通常为0表示自动选择合适的协议。返回值：成功： 新套接字所对应文件描述符失败: -1 errno对于这个函数的参数，一般是这样的：fd = socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bind 函数

这个函数的第二个参数是重点，不懂的，建议先去看看本篇的【sockaddr 数据结构】章节，再回来看 bind 函数的参数传递。

#include <arpa/inet.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
给 socket 绑定一个 地址结构 (IP+port)

		sockfd: socket() 函数返回值struct sockaddr_in addr;  // 重点掌握这个结构体addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(8888);addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);   // 获取本机任意可用的 ip，转换成网络字节流addr: 传入参数(struct sockaddr *)&addraddrlen: sizeof(addr) (服务端)地址结构的大小。返回值：成功：0失败：-1 errno

listen 函数

该函数是设置 server 连接上限的。

int listen(int sockfd, int backlog); 设置同时与服务器建立连接的上限数。（同时进行3次握手的客户端数量）

	sockfd: socket() 函数的返回值backlog：上限数值。最大值 128.返回值：成功：0失败：-1 errno	

accept 函数

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); 阻塞等待客户端建立连接，成功的话，返回一个与客户端成功连接的 socket 文件描述符。

		sockfd: socket() 函数的返回值struct sockaddr_in cli_addr;  cli_addr：是传出参数。成功与服务器建立连接的那个 客户端的地址结构（IP+port），因为是传出参数， cli_addr 成员的值由 accept 函数赋值socklen_t clit_addr_len = sizeof(cli_addr);addrlen：是传入传出参数。客户端结构体大小， &clit_addr_len。入：cli_addr 的大小。 出：客户端 cli_addr 实际大小。返回值：成功：返回能与客户端进行数据通信的 socket 对应的文件描述。失败： -1 ， errno

重点要注意的就是 accept 返回值，accept 返回的 socket 才是真正与 client 建立连接的 socket。

在"前置知识"中说过，socket 是成对出现的，所以 client 和 server 都有自己的 socket，需要注意的是，客户端的socket (cfd) 连接的是 server 的第二个 socket( fd2 )。

server 端的两个套接字：
socket 函数创建的是 监听套接字(fd1)，用于监听来自客户端的连接请求，和进行端口、IP 绑定。
由 accept 函数创建的是用于通信的套接字(fd2)，用于和客户端建立连接，称为 通信套接字 。

close 函数

这个没啥好说的，就是关闭 socket。

close(socket_fd);

sockaddr 数据结构 【重点】

这个 sockaddr 和 bind 函数的第二个参数 " const struct sockaddr *addr "有关。

在早期的时候，使用的是 sockaddr，后来出现了新的、用于 ipv4 的 sockaddr_in，所以现在使用的都是 sockaddr_in。

sockaddr_in 相比于 sockaddr，二者的大小都是一样的，只是在空间划分上分的更细：

按以上的说法，就是需要在 bind 函数的第二个参数传入 sockaddr_in 类型的结构体变量，但是 bind 函数的声明是这样的：
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
很明显，第二个参数是 sockaddr 类型，因此我们在传 sockaddr_in 类型的参时需要做强转，例如：

struct sockaddr_in addr;
// 这里省略给 addr 的成员赋值
... ... // 将 sockaddr_in 类型的结构体变量 addr，强转成 sockaddr 类型的结构体变量
bind(fd,  ( struct sockaddr *) &addr,  addrlrn);

sockaddr_in 结构体的内部也需要关注，因为 sockaddr_in 是一个传入参数，也就是需要先给 sockaddr_in 的结构体变量(addr)赋值，然后再将结构体变量(addr)传入bind函数。
sockaddr_in 结构体内部是这样的：

给 sockaddr_in 的成员变量赋值：

struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;  // ip v4
addr.sin_port = htons(8888);  // 本地字节序 转 网络字节序 【前置知识 中有介绍】
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);  // 获取本机的任一有效 ip，本地字节序 转 网络字节序 【前置知识 中有介绍】

以上就是对 sockaddr_in 结构体成员的赋值和 bind 的第二个参数传递的介绍。

这篇关于浅谈 Linux 网络编程 - Server 端模型、sockaddr、sockaddr_in 结构体的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

---