Linux: Полное руководство

2. Связать сокет — функция bind.

3. Установить связь с удаленным компьютером (клиенту — установить связь, а серверу — ожидать установления связи).

4. Произвести обмен данными — функции recv и send.

5. Завершить сеанс связи — close и shutdown.

Библиотечные функции для работы с сокетами находятся в заголовочном файле sys/socket.h, поэтому для любой сетевой программы обязательна следующая директива:

#include <sys/socket.h>

27.3.2. Создание и связывание сокета

Основная задача управляющих функций — организовать взаимодействие двух компьютеров, точнее процессов, а также завершить сеанс связи этих процессов. К управляющим функциям относятся функции:

♦ socket — создание сокета;

♦ bind — связывание сокета;

♦ close и shutdown — завершение сеанса связи.

Начнем по порядку, а именно, с функции socket. Ее прототип следующий:

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
extern int socket(int __domain, int __type,
 int __protocol) __THROW;

Первый аргумент определяет набор протоколов. Особо вдаваться в подробности не будем — просто всегда в качестве параметра domain передавайте значение AF_INET, что означает использование стека протоколов TCP/IP.

Аргумент type позволяет установить режим работы: с установлением соединения и без такового — значения SOCK_STREAM и SOCK_DGRAM соответственно. Для непосредственного доступа к протоколам IPv4 используется параметр SOCK_RAW. Для его использования нужно подключить заголовочный файл:

#include <netinet/in.h>

Третий параметр лучше всего установить равным 0. В этом случае будет выбран протокол по умолчанию в зависимости от режима работы:

TCP, если мы выбрали режим SOCK_STREAM;

UDP, если мы выбрали SOCK_DGRAM.

Если вы установили значение SOCK_RAW, вы можете указывать в качестве последнего параметра непосредственно значения из файла /etc/protocols. Фрагмент этого файла приведен ниже.

Листинг 27.2. Фрагмент файла /etc/protocols

ip 0 IP # Протокол Интернета
icmp 1 ICMP # Протокол ICMP
igmp 2 IGMP # Протокол IGMP
 # (Internet Group Management Protocol)
ggp 3 GGP # Протокол GGP (gateway-gateway )
tcp 6 TCP # Протокол TCP
udp 17 UDP # Протокол UDP

Если сокет создан успешно, функция возвращает дескриптор сокета — целое положительное число. В случае ошибки функция возвращает значение -1 (отрицательное число). Вот небольшой пример:

int sock;
sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sock==-1) {
 printf("Ошибка при создании сокета\n");
 exit(1);
}

Чтобы связать созданный нами сокет с локальным портом, например, 1234, нужно использовать системный вызов bind:

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

extern int bind(int fd, struct sockaddr *addr,
 socklen_t len) __THROW;

Первый аргумент функции задает дескриптор нашего сокета. Второй — это указатель на структуру типа sockaddr. Все структуры данного типа определены в файле socket.h:

# define __SОСKADDR_ALLTYPES \
 __SOCKADDR_ONETYPE (sockaddr) \
 __SOCKADDR_ONETYPE (sockaddr_at) \
 __SОСKADDR_ONETYPE (sockaddr_ax25) \
 __SOCKADDR_ONETYPE (sockaddr_dl) \
 __SOCKADDR_ONETYPE (sockaddr_eon) \
 __SОСKADDR_ONETYPE (sockaddr_in) \
 __SOCKADDR_ONETYPE (sockaddr_in6) \
 __SОСKADDR_ONETYPE (sockaddr_inarp) \
 __SOCKADDR_ONETYРЕ (sockaddr_ipx) \
 __SОСKADDR_ONETYPE (sockaddr_iso) \
 __SОСKADDR_ONETYPE (sockaddr_ns) \
 __SOCKADDR_ONETYPE (sockaddr_un) \
 __SOCKADDR_ONETYPE (sockaddr_x25)

Мы программируем для сети TCP/IP, поэтому будем использовать структуру sockaddr_in (для IPv4) или sockaddr_in6 (для IPv6).

Последний аргумент — это длина выбранной нами структуры (sockaddr_in) в байтах.

Структура sockaddr_in определена в файле in.h так:

struct sockaddr_in {
 __SОСKADDR_COMMON(sin_);
 in_port_t sin_port; /* Номер порта */
 struct in_addr sin_addr; /* IP-адрес */

 unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) -
 __SОСKADDR_COMMON_SIZE -
 sizeof(in_port_t) - sizeof (struct in_addr)];
};

/* для IPv6. */
struct sockaddr_in6 {
 __SОСKADDR_COMMON(sin6_);
 in_port_t sin6_port; /* Порт транспортного уровня */
 uint32_t sin6_flowinfo; /* Информация потока IPv6 */
 struct in6_addr sin6_addr; /* адрес IPv6 */
 uint32_t sin6_scope_id; /* IPv6-идентификатор */
};

Поля структуры sockaddr_in означают следующее:

♦ sin_ — набор используемых протоколов. Так как мы используем TCP/IP, данное поле должно содержать значение AF_INET;

♦ sin_port — номер порта;

♦ sin_addr — структура, определяющая адрес узла;