C++学习笔记（51）
三、IP 地址和通讯端口
在计算机中，IPv4 的地址用 4 字节的整数存放，通讯端口用 2 字节的整数（0-65535）存放。
例如：192.168.190.134 3232284294 255.255.255.255
192 168 190 134
大端：11000000 10101000 10111110 10000110
小端：10000110 10111110 10101000 11000000
四、如何处理大小端序
在网络编程中，数据收发的时候有自动转换机制，不需要程序员手动转换，只有向 sockaddr_in 结
体成员变量填充数据时，才需要考虑字节序的问题。
344、万恶的结构体
一、sockaddr 结构体
存放协议族、端口和地址信息，客户端和 connect()函数和服务端的 bind()函数需要这个结构体。
struct sockaddr {
unsigned short sa_family; // 协议族，与 socket()函数的第一个参数相同，填 AF_INET。
unsigned char sa_data[14]; // 14 字节的端口和地址。
};
二、sockaddr_in 结构体
sockaddr 结构体是为了统一地址结构的表示方法，统一接口函数，但是，操作不方便，所以定义了
等价的 sockaddr_in 结构体，它的大小与 sockaddr 相同，可以强制转换成 sockaddr。
struct sockaddr_in {
unsigned short sin_family; // 协议族，与 socket()函数的第一个参数相同，填 AF_INET。
unsigned short sin_port; // 16 位端口号，大端序。用 htons(整数的端口)转换。
struct in_addr sin_addr; // IP 地址的结构体。192.168.101.138
unsigned char sin_zero[8]; // 未使用，为了保持与 struct sockaddr 一样的长度而添加。
};
struct in_addr { // IP 地址的结构体。
unsigned int s_addr; // 32 位的 IP 地址，大端序。
};
三、gethostbyname 函数
根据域名/主机名/字符串 IP 获取大端序 IP，用于网络通讯的客户端程序中。
struct hostent *gethostbyname(const char *name);
struct hostent {
char *h_name; // 主机名。
char **h_aliases; // 主机所有别名构成的字符串数组，同一 IP 可绑定多个域名。
short h_addrtype; // 主机 IP 地址的类型，例如 IPV4（AF_INET）还是 IPV6。
short h_length; // 主机 IP 地址长度，IPV4 地址为 4，IPV6 地址则为 16。
char **h_addr_list; // 主机的 ip 地址，以网络字节序存储。
};
#define h_addr h_addr_list[0] // for backward compatibility. 转换后，用以下代码把大端序的地址复制到 sockaddr_in 结构体的 sin_addr 成员中。
memcpy(&servaddr.sin_addr,h->h_addr,h->h_length);
四、字符串 IP 与大端序 IP 的转换
C 语言提供了几个库函数，用于字符串格式的 IP 和大端序 IP 的互相转换，用于网络通讯的服务端程
序中。
typedef unsigned int in_addr_t; // 32 位大端序的 IP 地址。
// 把字符串格式的 IP 转换成大端序的 IP，转换后的 IP 赋给 sockaddr_in.in_addr.s_addr。
in_addr_t inet_addr(const char *cp);
// 把字符串格式的 IP 转换成大端序的 IP，转换后的 IP 将填充到 sockaddr_in.in_addr 成员。
int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);
// 把大端序 IP 转换成字符串格式的 IP，用于在服务端程序中解析客户端的 IP 地址。
char *inet_ntoa(struct in_addr in);
五、demo5.cpp
/*
* 程序名：demo5.cpp，此程序用于演示 socket 的客户端
*/
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
using namespace std;
int main(int argc,char *argv[])
{
if (argc!=3)
{
cout << "Using:./demo5 服务端的 IP 服务端的端口\nExample:./demo5 192.168.101.138
5005\n\n";
return -1;
}
// 第 1 步：创建客户端的 socket。
int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if (sockfd==-1)
{
perror("socket"); return -1;
}
// 第 2 步：向服务器发起连接请求。
struct sockaddr_in servaddr; // 用于存放协议、端口和 IP 地址的结构体。
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET; // ①协议族，固定填 AF_INET。
servaddr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); // ②指定服务端的通信端口。
struct hostent* h; // 用于存放服务端 IP 地址(大端序)的结构体的指
针。
if ( (h = gethostbyname(argv[1])) == nullptr ) // 把域名/主机名/字符串格式的 IP 转换成结构
体。
{
cout << "gethostbyname failed.\n" << endl; close(sockfd); return -1;
}
memcpy(&servaddr.sin_addr,h->h_addr,h->h_length); // ③指定服务端的 IP(大端序)。
//servaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]); // ③指定服务端的 IP，只能用 IP，不能用域名
和主机名。
if (connect(sockfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr))==-1) // 向服务端发起
连接清求。
{
perror("connect"); close(sockfd); return -1;
}
// 第 3 步：与服务端通讯，客户发送一个请求报文后等待服务端的回复，收到回复后，再发下一
个请求报文。
char buffer[1024];
for (int ii=0;ii<10;ii++) // 循环 3 次，将与服务端进行三次通讯。
{
int iret;
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
sprintf(buffer,"这是第%d 个超级女生，编号%03d。",ii+1,ii+1); // 生成请求报文内容。
// 向服务端发送请求报文。
if ( (iret=send(sockfd,buffer,strlen(buffer),0))<=0)
{
perror("send"); break;
}
cout << "发送：" << buffer << endl;
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
// 接收服务端的回应报文，如果服务端没有发送回应报文，recv()函数将阻塞等待。
if ( (iret=recv(sockfd,buffer,sizeof(buffer),0))<=0)
{
cout << "iret=" << iret << endl; break;
}
cout << "接收：" << buffer << endl;
sleep(1);
}
// 第 4 步：关闭 socket，释放资源。
close(sockfd);
}
六、demo5.cpp
/*
* 程序名：demo6.cpp，此程序用于演示 socket 通信的服务端
*/
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
using namespace std;
int main(int argc,char *argv[])
{
if (argc!=2)
{
cout << "Using:./demo6 通讯端口\nExample:./demo6 5005\n\n"; // 端口大于 1024，
不与其它的重复。
cout << "注意：运行服务端程序的 Linux 系统的防火墙必须要开通 5005 端口。\n";
cout << " 如果是云服务器，还要开通云平台的访问策略。\n\n";
return -1;
}
// 第 1 步：创建服务端的 socket。
int listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if (listenfd==-1)
{
perror("socket"); return -1;
}
// 第 2 步：把服务端用于通信的 IP 和端口绑定到 socket 上。
struct sockaddr_in servaddr; // 用于存放协议、端口和 IP 地址的结构体。
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family=AF_INET; // ①协议族，固定填 AF_INET。
servaddr.sin_port=htons(atoi(argv[1])); // ②指定服务端的通信端口。
servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); // ③如果操作系统有多个 IP，全部的 IP 都可
以用于通讯。
//servaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.101.138"); // ③指定服务端用于通讯的 IP(大
端序)。
// 绑定服务端的 IP 和端口。
if (bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr))==-1)
{
perror("bind"); close(listenfd); return -1;
}
// 第 3 步：把 socket 设置为可连接（监听）的状态。
if (listen(listenfd,5) == -1 )
{
perror("listen"); close(listenfd); return -1;
}
// 第 4 步：受理客户端的连接请求，如果没有客户端连上来，accept()函数将阻塞等待。
int clientfd=accept(listenfd,0,0);
if (clientfd==-1)
{
perror("accept"); close(listenfd); return -1;
}
cout << "客户端已连接。\n";
// 第 5 步：与客户端通信，接收客户端发过来的报文后，回复 ok。
char buffer[1024];
while (true)
{
int iret;
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
// 接收客户端的请求报文，如果客户端没有发送请求报文，recv()函数将阻塞等待。
// 如果客户端已断开连接，recv()函数将返回 0。
if ( (iret=recv(clientfd,buffer,sizeof(buffer),0))<=0)
{
cout << "iret=" << iret << endl; break;
}
cout << "接收：" << buffer << endl;
strcpy(buffer,"ok"); // 生成回应报文内容。
// 向客户端发送回应报文。
if ( (iret=send(clientfd,buffer,strlen(buffer),0))<=0)
{
perror("send"); break;
}
cout << "发送：" << buffer << endl;
}
// 第 6 步：关闭 socket，释放资源。
close(listenfd); // 关闭服务端用于监听的 socket。
close(clientfd); // 关闭客户端连上来的 socket。
}
原文地址：https://blog.csdn.net/qq_60098634/article/details/142751521
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