27.3.2. Создание и связывание сокета

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 ");

 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;

? sin_zero — обычно не используется.

Структура struct in_addr, определяющая адрес узла, также описана в файле in.h:

struct in_addr {

 in_addr_t s_addr;

};

Обычно поле s_addr должно принимать значение INADDR_ANY — сейчас поясню почему. Структура sockaddr_in должна быть заполнена ДО вызова функции bind(). Если поле sin_addr.s_addr принимает значение INADDR_ANY, то функция bind() автоматически привяжет к сокету адрес локального компьютера и нам не нужно будет указывать его явно — так наша программа будет универсальной.

Функция bind() возвращает 0 в случае успеха, и -1, если произошла ошибка. Вот небольшой пример использования этой функции:

struct sockaddr_in client;

...

client.sin_family = AF_INET;

client.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

client.sin_port = 1235;

bind(sock, (struct sockaddr *)&client, sizeof(client));