?? bsd socket 簡易入門手冊.htm
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<html><head><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=gb2312"><title>BSD Socket 簡易入門手冊</title></head><body><div align="center"> <center> <table border="0" width="750" height="243"> <tr> <td width="673" height="243"><p align="center"><font color="#9879c6"><big><big>BSD Socket 簡易入門手冊</big></big></font></p><p align="right">翻譯：<a href="mailto:rezaie@softhome.net">Wilbur Lang</a></p><h2>目錄</h2><ul> <li><a href="#Introduction">介紹</a> <li><a href="#Analogy">類比 (什么是 socket ？)</a> <li><a href="#Establish">裝上你的新電話(怎樣偵聽？)</a> <li><a href="#Connect">撥號 (如何調用 socket)</a> <li><a href="#IO">談話(如何通過 sockets 交談)</a> <li><a href="#Closing">掛起(結束)</a> <li><a href="#Byte_order">世界語(交流的語言很重要)</a> <li><a href="#Summary">未來在你的掌握了(下一步？)</a></ul><p><hr><h2><a name="Introduction">介紹</a></h2><p>當你進入 UNIX 的神秘世界后，立刻會發現越來越多的東西難以理解。對于大多數人來說，BSD socket 的概念就是其中一個。這是一個很短的教程來解釋他們是什么、他們如何工作并給出一些簡單的代碼來解釋如何使用他們。<h2><a name="Analogy">類比 (什么是 socket ？)</a></h2><p><em>socket</em> 是進行程序間通訊(IPC)的 BSD 方法。這意味著 socket 用來讓一個進程和其他的進程互通信息，就象我們用電話來和其他的人交流一樣。<p>用電話來比喻是很恰當的，我們在后面將一直用電話這個概念來描敘 socket 。<h2><a name="Establish">裝上你的新電話(怎樣偵聽？)</a></h2><p>一個人要能夠收到別人打給他的電話，首先他要裝上一門電話。同樣，你必須先建立 socket 以偵聽線路。這個過程包含幾個步驟。首先，你要建立一個新的 socket，就象先裝上電話一樣。<code>socket()</code> 命令就完成這個工作。<p>因為 sockets 有幾種類型，你要注明你要建立什么類型的。你要做一個選擇是 socket 的地址格式。如同電話有音頻和脈沖兩種形式一樣，socket 有兩個最重要的選項是 <strong>AF_UNIX</strong> 和 <strong>IAF_INET</strong>。<strong>AF_UNIX</strong> 就象 UNIX 路徑名一樣識別 sockets。這種形式對于在同一臺機器上的 IPC 很有用。而 <strong>AF_INET</strong> 使用象 192.9.200.10 這樣被點號隔開的四個十進制數字的地址格式。除了機器地址以外，還可以利用端口號來允許每臺機器上的多個 <strong>AF_INET</strong> socket。我們這里將著重于 <strong>AF_INET</strong> 方式，因為他很有用并廣泛使用。<p>另外一個你必須提供的參數是 socket 的類型。兩個重要的類型是 <strong>SOCK_STREAM</strong> 和 <strong>SOCK_DGRAM</strong>。<strong>SOCK_STREAM</strong> 表明數據象字符流一樣通過 socket 。而 <strong>SOCK_DGRAM</strong> 則表明數據將是數據報(<em>datagrams</em>)的形式。我們將講解 <strong>SOCK_STREAM</strong> sockets，他很常見并易于使用。<p>在建立 socket 后，我們就要提供 socket 偵聽的地址了。就象你還要個電話號碼來接電話一樣。<code>bind()</code> 函數來處理這件事情。<p>SOCK_STREAM sockets 讓連接請求形成一個隊列。如果你忙于處理一個連接，別的連接請求將一直等待到該連接處理完畢。<code>listen()</code> 函數用來設置最大不被拒絕的請求數（一般為5個）。一般最好不要使用 <code>listen()</code> 函數。<p>下面的代碼說明如何利用 <code>socket()</code>、<code>bind()</code> 和 <code>listen()</code> 函數建立連接并可以接受數據。<p><listing>/* code to establish a socket; originally from bzs@bu-cs.bu.edu */int establish(unsigned short portnum){ char myname[MAXHOSTNAME+1]; int s; struct sockaddr_in sa; struct hostent *hp; memset(&sa, 0, sizeof(struct sockaddr_in)); /* clear our address */ gethostname(myname, MAXHOSTNAME); /* who are we? */ hp= gethostbyname(myname); /* get our address info */ if (hp == NULL) /* we don't exist !? */ return(-1); sa.sin_family= hp->h_addrtype; /* this is our host address */ sa.sin_port= htons(portnum); /* this is our port number */ if ((s= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) /* create socket */ return(-1); if (bind(s,&sa,sizeof(struct sockaddr_in)) < 0) { close(s); return(-1); /* bind address to socket */ } listen(s, 3); /* max # of queued connects */ return(s);}</listing><p> 在建立完 socket 后，你要等待對該 socket 的調用了。<code>accept()</code> 函數為此目的而來。調用 <code>accept()</code> 如同在電話鈴響后提起電話一樣。<code>Accept()</code> 返回一個新的連接到調用方的 socket 。<p>下面的代碼演示使用是個演示。<p><listing>/* wait for a connection to occur on a socket created with establish() */int get_connection(int s){ int t; /* socket of connection */ if ((t = accept(s,NULL,NULL)) < 0) /* accept connection if there is one */ return(-1); return(t);}</listing><p>和電話不同的是，在你處理先前的連接的時候，你還可以接受調用。為此，一般用 fork 來處理每個連接。下面的代碼演示如何使用 <code>establish()</code> 和 <code>get_connection()</code> 來處理多個連接。<p><listing>#include <errno.h> /* obligatory includes */#include <signal.h>#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/wait.h>#include <netinet/in.h>#include <netdb.h>#define PORTNUM 50000 /* random port number, we need something */void fireman(void);void do_something(int);main(){ int s, t; if ((s= establish(PORTNUM)) < 0) { /* plug in the phone */ perror("establish"); exit(1); } signal(SIGCHLD, fireman); /* this eliminates zombies */ for (;;) { /* loop for phone calls */ if ((t= get_connection(s)) < 0) { /* get a connection */ if (errno == EINTR) /* EINTR might happen on accept(), */ continue; /* try again */ perror("accept"); /* bad */ exit(1); } switch(fork()) { /* try to handle connection */ case -1 : /* bad news. scream and die */ perror("fork"); close(s); close(t); exit(1); case 0 : /* we're the child, do something */ close(s); do_something(t); exit(0); default : /* we're the parent so look for */ close(t); /* another connection */ continue; } }}/* as children die we should get catch their returns or else we get * zombies, A Bad Thing. fireman() catches falling children. */void fireman(void){ while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0) ;}/* this is the function that plays with the socket. it will be called * after getting a connection. */void do_something(int s){ /* do your thing with the socket here : : */}</listing><h2><a name="Connect">撥號 (如何調用 socket)</a></h2><p>現在你應該知道如何建立 socket 來接受調用了。那么如何調用呢？和電話一樣，你要先有個電話。用 <code>socket()</code> 函數來完成這件事情，就象建立偵聽的 socket 一樣。<p>在給 socket 地址后，你可以用 <code>connect()</code> 函數來連接偵聽的 socket 了。下面是一段代碼。<p><listing>int call_socket(char *hostname, unsigned short portnum){ struct sockaddr_in sa; struct hostent *hp; int a, s; if ((hp= gethostbyname(hostname)) == NULL) { /* do we know the host's */ errno= ECONNREFUSED; /* address? */ return(-1); /* no */ } memset(&sa,0,sizeof(sa)); memcpy((char *)&sa.sin_addr,hp->h_addr,hp->h_length); /* set address */ sa.sin_family= hp->h_addrtype; sa.sin_port= htons((u_short)portnum); if ((s= socket(hp->h_addrtype,SOCK_STREAM,0)) < 0) /* get socket */ return(-1); if (connect(s,&sa,sizeof sa) < 0) { /* connect */ close(s); return(-1); } return(s);}</listing><p>這個函數返回一個可以流過數據的 socket 。<h2><a name="IO">談話(如何通過 sockets 交談)</a></h2><p>好了，你在要傳輸數據的雙方建立連接了，現在該傳輸數據了。<code>read()</code> 和 <code>write()</code> 函數來處理吧。除了在 socket 讀寫和文件讀寫中的一個區別外，和處理一般的文件一樣。區別是你一般不能得到你所要的數目的數據。所以你要一直循環到你需要的數據的到來。一個簡單的例子：將一定的數據讀到緩存。<p><listing>int read_data(int s, /* connected socket */ char *buf, /* pointer to the buffer */ int n /* number of characters (bytes) we want */ ){ int bcount; /* counts bytes read */ int br; /* bytes read this pass */ bcount= 0; br= 0; while (bcount < n) { /* loop until full buffer */ if ((br= read(s,buf,n-bcount)) > 0) { bcount += br; /* increment byte counter */ buf += br; /* move buffer ptr for next read */ } else if (br < 0) /* signal an error to the caller */ return(-1); } return(bcount);}</listing><p>相同的函數也可以寫數據，留給我們的讀者吧。<h2><a name="Closing">掛起(結束)</a></h2><p>和你通過電話和某人交談后一樣，你要在 socket 間關閉連接。一般 <code>close()</code> 函數用來關閉每邊的 socket 連接。如果一邊的已經關閉，而另外一邊卻在向他寫數據，則返回一個錯誤代碼。<h2><a name="Byte_order">世界語(交流的語言很重要)</a></h2><p>現在你可以在機器間聯絡了，可是要小心你所說的話。許多機器有自己的方言，如 ASCII 和 EBCDIC。更常見的問題是字節順序問題。除非你一直傳輸的都是文本，否則你一定要注意這個問題。幸運的是，人們找出了解決的辦法。<p>在很久以前，人們爭論哪種順序更“正確”?，F在必要時有相應的函數來轉換。其中有 <code>htons()</code>、<code>ntohs()</code>、<code>htonl()</code> 和 <code>ntohl()</code>。在傳輸一個整型數據前，先轉換一下。<p><listing>i= htonl(i);write_data(s, &i, sizeof(i));</listing><p>在讀數據后，再變回來。<p><listing>read_data(s, &i, sizeof(i));i= ntohl(i);</listing><p>如果你一直堅持這個習慣，你將比別人少出錯的機會。<h2><a name="Summary">未來在你的掌握了(下一步？)</a></h2><p>就用我們剛才討論的東西，你就可以寫自己的通訊程序了。和對待所有的新生事物一樣， 最好還是看看別人已經做了些什么。這里有許多關于 BSD socket 的東西可以參考。<p>請注意，例子中沒有錯誤檢查，這在“真實”的程序中是很重要的。你應該對此充分重視。<p align="center"> </p> <p> </td> </tr> </table> </center></div></body></html>?? 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