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套接字編程簡介
套接字編程簡介
項目：UNIX網絡編程學習
作者：曾金龍
供職：（深圳迅雷網絡技術股份有限公司）
領域：迅雷下載庫研發
日期：2014-07-25
1， TCP連接圖
socket編程，過眼煙雲的去看，無外乎就那麼幾個API，但是，如果想登堂入室，必須注重裏麵的每一個細節。
對於TCP編程而言，最重要的是記住這麼一幅圖。死記的基礎上理解。
windows下有visio，ubuntu下隻好用Dia，不是很習慣，而且不支持中文輸入。
圖1 TCP連接的數據包交換圖
你特別需要注意的是:
1）哪個地方會被阻塞住，例如讀取數據的時候，如果對方沒有寫數據，則會被阻塞，對方要是關閉了連接則會讀取到0(EOF);
2)在每一個階段如果順序發生了變化，將會是怎麼樣。例如，我們總是習慣對方寫，我們讀，然後我們寫，對方讀，如果不讀怎麼樣？或者一直寫。write是很少會被阻塞的，除非寫滿了了內核的緩衝區，free空間比它的下限還要小。當然一旦free空間大於其下限，Epoll等待的時候是會被喚醒的,EPOLLOUT，表示可以寫。
3）如果彼此在不同的時機宕機了，脫離網絡了，拒絕訪問了，關閉了等，又將會發
生什麼？會有一些是TIME_OUT，一些是會受到RST，一些是受到FIN。這個就是TCP的細節。而細節決定成敗。
在迅雷的網絡模組中，已經把socket打包在公共庫裏麵，配合異步框架使用。前輩們的代碼還是很優秀的。特別是用select ,poll,epoll,配合signal，pipe,mutex等這些實現的異步框架，是迅雷架構裏麵最優美的代碼之一。（迅雷用C實現C++的代碼也值得細品）
2 地址結構
編程要用到的地址結構就是這個，再在用socket函數的時候強製類型轉換成struct sockaddr
struct in_addr{in_addr_t s_addr;};
struct sockaddr_in{
uint8_t sin_len;
sa_family_t sin_family;
in_port_t sin_addr;
char sin_zero[8];
};
struct sockaddr{
uint8_t sa_len;
sa_family_t sa_family;
char sa_data[14];
};
其他的一般還用不到，用到再查閱。
對了，有些博客你會發現它們寫的結構不太一樣，就是沒有開頭的sin_len和sa_len，這個問題在書中有說過，為了兼容了ISO，後來在BSD4.3的時候加入的，其實，作為一個數據結構，在頭部加一個本結構的長度，就實現了該結構可變長。
3 主機--網絡字節順序問題
不同的主機它存在大小端問題，所以在網絡中交換的數據，必須處理大小端不一致的問題。
3.1）如何檢測自己的機子是大端還是小端
書中定義了一個union聯合體，其實，不用。
BOOL isBigEndian()
{
short v=0x0102;
char* c=(char*)&v;
if(c[0]==0x01&&c[1]==0x02)return TRUE;
else return FALSE;
}
3.2）主機字節順序和網絡順序之間的轉換函數
#include <netinet/in.h> uinit16_t htons(uint16_t host16bitvalue); uinit32_t htonl(uint32_t host32bitvalue); uinit16_t ntohs(uint16_t nett16bitvalue); uinit32_t ntohl(uint32_t net32bitvalue);
3.2）內存操作函數
#include <strings.h> void bzero(void* dest,size_t nbytes); void bcopy(const void* src ,void* dest,size_t nbytes); int bcmp(const void *ptr1,const void *ptr2,size_t nbytes);
#include <string.h> void* memset(void* dst, int c, size_t len); void* memcpy(void* dst,const void* src,size_t nbytes); int memcpy(const void* ptr1,const void* ptr2,size_t nbytes);
下麵我們通過測試代碼一看究竟，bcopy和memcpy的區別。
/*author:ZengJinlong ,xunlei*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <string.h>
int main()
{
int a=0x01020304;
printf("int size:%d\n",sizeof(int));
char* p_a=&a;
printf("a adress:%p,p_a:%x\n",&a,p_a);
if(p_a==&a)
{
printf("equal\n");
}
printf("%2x,%2x,%2x,%2x\n",p_a[0],p_a[1],p_a[2],p_a[3]);
if(p_a[0]==0x01&&p_a[1]==0x02)printf("Big-Endian\n");
else printf("Little-Endian\n");
printf("case 1\n");
char* p1=p_a+2;
printf("before bcopy:%2x,%2x,%2x,%2x,%2x,%2x\n",p_a[0],p_a[1],p_a[2],p_a[3],p_a[4],p_a[5]);
printf("bcopy 0 to 2 ,2 size\n");
bcopy(p_a,p1,2);
printf("0x%x\n",(int)*p1);
printf("after bcopy:%2x,%2x,%2x,%2x,%2x,%2x\n",p_a[0],p_a[1],p_a[2],p_a[3],p_a[4],p_a[5]);
printf("case 2\n");
a=0x01020304;
p1=p_a+1;
printf("before bcopy:%2x,%2x,%2x,%2x,%2x,%2x\n",p_a[0],p_a[1],p_a[2],p_a[3],p_a[4],p_a[5]);
printf("bcopy 0 to 1, 2 size\n");
bcopy(p_a,p1,2);
printf("0x%x\n",(int)*p1);
printf("after bcopy:%2x,%2x,%2x,%2x,%2x,%2x\n",p_a[0],p_a[1],p_a[2],p_a[3],p_a[4],p_a[5]);
printf("case 3\n");
a=0x01020304;
printf("before memcpy:%2x,%2x,%2x,%2x,%2x,%2x\n",p_a[0],p_a[1],p_a[2],p_a[3],p_a[4],p_a[5]);
printf("memcpy 0 to 2, 2 size\n");
char* p2=p_a+2;
memcpy(p2,p_a,2);
printf("after memcpy:%2x,%2x,%2x,%2x,%2x,%2x\n",p_a[0],p_a[1],p_a[2],p_a[3],p_a[4],p_a[5]);
printf("0x%x\n",(int)*p2);
printf("case 4\n");
a=0x01020304;
printf("before memcpy:%2x,%2x,%2x,%2x,%2x,%2x\n",p_a[0],p_a[1],p_a[2],p_a[3],p_a[4],p_a[5]);
printf("0x%x\n",a);
p2=p_a+1;
printf("memcpy 0 to 1 ,2 size\n");
memcpy(p2,p_a,2);
printf("after memcpy:%2x,%2x,%2x,%2x,%2x,%2x\n",p_a[0],p_a[1],p_a[2],p_a[3],p_a[4],p_a[5]);
printf("0x%x\n",(int)*p2);
return 0;
}
void bcopy_new(const void* src,void* dest,size_t nbytes)
{
if(dest>src && ((unsigned)src+ nbytes > (unsigned)dest))
{
size_t gap=(unsigned int)dest - (unsigned int)src;
size_t overlap = nbytes-gap;
int i=0;
while(i<overlap)
{
*((char*)dest+gap+i)=*((char*)dest+i);
++i;
}
i=0;
while(gap--)*((char*)dest++)= *((char*)src++);
return;
}
while(nbytes--)*((char*)dest++)= *((char*)src++);
return;
}
將bcopy_new替換掉上麵bocpy的例子，可以得出和bcopy一樣的結果。
最後更新：2017-04-03 05:39:32