做网站图注意事项,专利申请,菜鸟怎样做自己的网站,wordpress显示某一类文章一、网络编程介绍
c编程的应用场景在前面分析过#xff0c;一个重要的方向就是网络编程。一般来说#xff0c;开发者说的服务端编程在c方向上简单的可以认为是网络编程。首先需要说明的#xff0c;本系列不对网络编程的相关基础知识展开详细的说明#xff0c;因为这种知识…一、网络编程介绍
c编程的应用场景在前面分析过一个重要的方向就是网络编程。一般来说开发者说的服务端编程在c方向上简单的可以认为是网络编程。首先需要说明的本系列不对网络编程的相关基础知识展开详细的说明因为这种知识在书本上太多了。网络上各种资料更是满开飞没有必要拷贝来拷贝去的。特别是一些协议等的解析说明如果不遇到特定的问题不会深入分析说明。 那么最应该明白的网络编程是什么那么就得明白网络是如何而来。网络从名字上很好理解一张把“经络”连接起来的大网。不过这个经络不是人体中的“经络”而是一个个节点这个节点可以是虚拟的也可以是物理的也可以是混合的。它可以是一台电脑一个手机一个终端也可以是一个局域网、城域网等等。 计算机的网络技术在计算机技术中算是比较早期的一种技术了在60年代的中期就已经开始在实际应用了。但真正的普及是美国的国防用网络。早期学习电脑的或者看过早期电影的都听说过某某黑客特别厉害进入了五角大楼的网络盗取了不少军事资料。可以这样讲计算机的网络技术也是从美国开始兴起的然后在全世界开始普及。这也解释了为什么现在最牛的互联网公司基本都在美国的一个重要原因。比如耳熟能详的谷歌、微软、脸书以及推特等等。 随着PC的出现和发展局域网LAN出现。美国Xerox公司首先推出了Ethernet网慢慢其成为了一种标准大家都称现在的局域网络为以太网。有了局域就会有广域网WAN。不过需要说明的是所谓局域与广域是一个相对概念请大家一定要根据实际场景来确定。 网络技术其实就是处理PC间连接通信的技术。从物理上讲如何识别网络中的PC如何与其它PC交换数据等等。首先需要用物理导线将各个PC连接起来一开始是电缆后来光缆再后来又有无线技术。然后还要有路由器和交换机把数据将有的传送到指定的PC。而为了实现上述的功能就需要一系列的通信标准和通信协议。这就引出了网络协议的五层模型七层就是个学术的东西没啥实际应用的意义。而这个模型中则包含是最常见的网络编程中的TCP/IP、UDP、HTTP等最常见的网络编程技术。或者说的不准确一些对大多数的网络编程人员来说就是TCP/IP和UDP编程。在移动互联网中HTTP则更为普及的被使用。至于其它的技术基本都是相当专业的人员或者特定领域的开发者才会使用。
二、基本知识
这里不谈较老的技术和很新的技术比如QUIC和HTTP3等。在网络编程中可以分成两大类应用即B/S开发和C/S开发P2P以后专门讲这里只谈C/S开发。即本系列主要针对C/S开发中的TCP/IP编程以及UDP的编程。只要掌握了它们的编程其它的编程基本都差不多。在TCP/IP和UDP编程中需要掌握一些基本的知识 1、服务器 这个概念是一个非常容易混淆的概念一定要区别在不同的语境和环境下的定义。在网络编程的语境下一般是指承载网络服务软件的服务器电脑硬件。它可以分成网络内部自用比如路由器、交换机等也可以只提供某种网络服务的电脑如打印服务器、邮箱服务器等。 2、服务端 服务端或服务端软件也可以叫网络服务在特定到C/S编程中就是指提供连接服务的程序。一般来说服务端是被接收连接的。 3、客户端 客户端在C/S编程中指发起连接的一端。 4、协议栈 协议栈Protocol stack又称协议堆叠是计算机网络协议套件的一个具体的软件实现。 5、伯克利套接字 伯克利套接字Berkeley sockets也称为BSD Socket。其是一种使用C语言实现的网络编程抽象接口。现在几乎成为了互联网通信的标准接口。 6、五元组和三元组 五元组包括源IP地址源端口目的IP地址目的端口和传输层协议。这等同于现实世界中的人和人之间的通信地址。 7、协议族 socket函数中的第一个参数中意义也叫协议域。通常有AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL或称AF_UNIXUnix域socket、AF_ROUTE等。协议族确定socket的地址类型即双方必须使用相同的通信类型才可以进行以通信。如常见的AF_INET需要用32位类似192.168.0.1ipv4地址与16位端口号最大65535的组合、AF_UNIX需要用一个绝对路径名作为地址。
当然还有很多的基础性的知识和名词术语。网络技术是一个发展了很多年的技术它既成熟又年轻。举一个简单的例子当有一个人说他是搞服务端编程的如何确定他的技术栈其实这个定义非常难确定网上一些大牛的说明其实也不能够完全覆盖相关的内容即他们的定义也是不严谨的。但仅从经验和学识来推断特定到C/c中它一般是指TCP/IP编程的相关技术栈当然它也不严谨。 再举一个实际的例子大家去品一下上面这段话至于能理解多少看自身了。在某电力部门要求把服务端程序部署在终端上把客户端程序部署在服务器上。客户端要24*7运行服务端可以允许断线。 注意再次说明本系列不是对网络编程技术基础知识的详细分析说明是对c在网络编程上的应用分析说明所以只对相关的一些知识点进行指出和简要的说明。更多的相关知识请自行查阅下面提供的书籍和资料
三、简单示例
虽然网络编程的例子多之又多但这里还是要给一个简单的例子 服务端
#include iostream
#include sys/socket.h
#include netinet/in.h
#include unistd.h
#include string.hint main() {int server_fd, new_socket;struct sockaddr_in address;int opt 1;int addrlen sizeof(address);char buffer[1024] {0};const char* msg hello moto;//创建socketif ((server_fd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) 0) {perror(socket failed);exit(EXIT_FAILURE);}//设置选项if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, opt, sizeof(opt))) {perror(setsockopt);exit(EXIT_FAILURE);}//地址设置address.sin_family AF_INET;address.sin_addr.s_addr INADDR_ANY;address.sin_port htons( 8888 );//绑定端口if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)address, sizeof(address))0) {perror(bind err);exit(EXIT_FAILURE);}//监听if (listen(server_fd, 5) 0) {perror(listen);exit(EXIT_FAILURE);}//接受连接if ((new_socket accept(server_fd, (struct sockaddr *)address, (socklen_t*)addrlen))0) {perror(accept err!);exit(EXIT_FAILURE);}send(new_socket , msg , strlen(msg) , 0 );printf(send msg ...\n);memset(buffer, \0 , 1024);int ret recv( new_socket , buffer, 1024,0);printf(%s\n,buffer );return 0;
}客户端
#include iostream
#include sys/socket.h
#include arpa/inet.h
#include unistd.h
#include string.hint main() {int sock 0, ret;struct sockaddr_in serv_addr;const char* msg hello !;char buffer[1024] {0};//创建socketif ((sock socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) 0) {printf(\n Socket error \n);return -1;}serv_addr.sin_family AF_INET;serv_addr.sin_port htons(8888);//转换地址if(inet_pton(AF_INET, 127.0.0.1, serv_addr.sin_addr)0) {printf(\n Invalid address \n);return -1;}//连接serverif (connect(sock, (struct sockaddr *)serv_addr, sizeof(serv_addr)) 0) {printf(\n Connection err \n);return -1;}send(sock , msg , strlen(msg) , 0 );printf(send msg !\n);ret recv( sock , buffer, 1024,0);printf(%s\n,buffer );return 0;
}写这种测试的小例程有一个需要注意的地方客户端发送完成后不要立即退出否则可能服务端收不到相关的消息。
四、推荐的资料和书籍
一如在VC编程上侯捷教师是一个令开发者仰望的山峰在网络编程也有很多更高的高峰。比如常见的推荐的《TCP/IP详解》三卷和《Unix网络编程》两卷的作者W. Richard Stevens当然他写的APUE也相当的出名。不过这些书的缺点也有就是太老了。导致一些技术已经落后而一些新技术没有体现出来。其它国外的还有不少就不一一列举。国内也有几个比较有名气的网络开发者限定到本文这个场景非常推荐MUDUO库的作者陈硕。当然就像江湖中一样肯定还有很多高手隐身不出。 学习网络编程的书籍非常多比如CSDN的孟岩大佬的“四书五经”之说就是为多数大牛推荐的。这里简单罗列一下 1、TCP/IP详解三卷TCP/IP Illustrated 2、Unix网络编程两卷UNIX Network Programming 3、TCP/IP高级编程Effective TCP/IP Programming 4、C网络编程两卷C Network Programming 虽然这些书籍非常不错但对于初学者未必就合适也推荐一些比较容易借鉴学习的书籍 1、《Linux多线程服务端编程》 陈硕 2、《Linux高性能服务端编程》 游双 3、《Windows网络与通信程序设计》 王艳平 并不是说其它的书籍不值得推荐是觉得这几本书更容易被学习和接受。至于网络上的资料就更多了如陈硕、原网易的云风等人的BLOG都非常值得一看。个人的建议是要根据自己的实际情况来决定学习成长的路线不要人云亦云。大牛们给的建议可能对大多数人都是非常好的但具体到某些个体可能会有所不妥。大家要知道如何不断的根据大牛们的建议因地制宜的学习。 另外在网上还存在着大量的网络框架如C网络编程中的ACE还有libevent,libuv,libev,libeio,libhv,asio,poco等等。毕竟网络应用是一个非常高频的应用也是很多开发者想登顶的希望。 其实还有很多应用程序中也有非常好的例子比如REDIS有时间推荐看看内部如何跨平台实现了网络服务端的编程。
五、总结
网络编程是一个复杂的应用一般来说很难在一两年内达到熟练掌握的程度更不要谈精通了。通常把基础的网络知识学习完成头脑中有一个相对完整的网络编程概念然后在实际应用中不断的加以印证才能更快更好的掌握网络编程。 网络编程其实是一个简单应用易复杂应用极难的技术。它不仅是涉及到网络相关的技术还包括内存管理、多线进程以及异步编程等很多技术甚至是否需要跨平台跨系统等。对大多数开发者言网络编程的应用一般都是比较简单的应用并发通常也就是十个量级左右而且经常类似于交互式通信那种情况。对多线程和异步的要求不高甚至没有对内存管理和效率的要求也不严格。 但当真正到了C10K以上的编程时复杂程度立刻便上来导致很多开发者没有一个过渡便直面这些复杂的应用。也就是说在网络编程大多数的编程场景是要么简单要么复杂中等的开发场景非常少。而且从设计上考虑一旦到了中等的场景优秀的架构师通常会考虑扩展的情况下设计成更为复杂的框架结构。 复杂的网络编程导致很多的框架的出现而这些框架的出现更是切断了大多数开发者对背后复杂结构的理解导致一个从初级网络编程到高级网络编程的连续而完整的流程即要么只会简单的编程要么只会在框架下完成各种场景的应用。 更何况网络编程的实际要求仍然在不断的增长这也是前面分析DPDK和XDP等的一些重要原因。换句话说网络编程的技术仍然在不断的进步。所以不断的学习才能保证在网络编程的方向上有更大的发展。
