day13

复习：

1.使用信号量集进行进程间的通信

1.1概念

信号量是一个计数器，用于控制同时访问资源的进程数

信号量集是信号量的集合，可以用于控制多种不同资源的访问问题

1.2计数器的工作方式

（1）初始化计数器最大值

（2）如果有进程申请资源，那么计数器-1

（3）当计数器为0时，停止进程对资源的申请，申请的进程进入阻塞状态

（4）如果有进程释放资源，那么计数器+1

（5）当计数器>0时，那么阻塞的进程就可以申请资源，而申请不到资源的进程继续阻塞

1.3使用信号量集进行通信的步骤

（1）获取key值，使用ftok函数

（2）创建/获取信号量集，使用semget函数

（3）对信号量集中指定的信号量集进行初始化，使用semctl函数

（4）对信号量集进行操作，也就是对指定的信号进行+1/-1d等操作，使用semop函数

（5）如果不再使用信号量集，那么可以删除信号量集，此时使用semctl函数

2.网络相关函数

2.1七层协议

应用层 表示层 会话层 网络层 数据链路层 物理层

2.2 IP地址

IP地址是互联网唯一标识，本质上就是32位二进制的整数（IPV4），正在向128位扩展（IPV6）

采用点分十进制表示法 192.168.1.1

IP地址分类：

A类：

B类：

C类：

D类：

IP地址 主要有 网络地址+主机地址

MAC地址 网卡的物理地址

子网掩码 一般和IP地址搭配使用，主要用于区分IP地址中的网络地址和主机地址，与IP地址进行按位与

2.3端口号

使用IP地址定位到主机，使用端口号可以定位到应用程序

端口号是unsigned short 类型 0～65535

0～1024 一般都是系统占用

2.4 字节序

今天：

（1）网络编程

（2）多线程

1.网络编程

使用socket进行通信，socket -插座，套接字，实际上就是一个逻辑通信载体

1.1 一对一通信模型

服务器端：

（1）创建socket，使用socket函数

（2）准备一个通信地址，使用结构体类型

（3）将socket和通信地址进行绑定,使用bind函数

（4）进行通信，使用read,write函数

（5）关闭socket，使用close函数

客户端：

（1）创建socket，使用socket函数

（2）准备一个通信地址，使用结构体类型

（3）将socket和通信地址进行链接，使用connect函数

（4）进行通信，使用read/write函数

（5）关闭socket,使用close函数

1.2 相关函数的介绍

（1）socket函数

#include <sys/types.h> /* See NOTES */

#include <sys/socket.h>

int socket(int domain, int type, int protocol);

第一个参数：域/协议簇

AF_UNIX AF_LOCAL -本地通信

AF_INET -使用IPV4进行通信

AF_INET6 使用IPV6进行通信

第二个参数：指定协议

SOCK_STREAM -使用数据流的形式通信，TCP协议

SOCK_DGRAM -使用数据报的形式通信，UDP协议

第三个参数：之地能特殊协议，直接给0即可

返回值：成功返回文件描述符，失败返回-1

函数功能：创建用于交流的端点，通信载体

(2)bind函数

#include <sys/types.h> /* See NOTES */

#include <sys/socket.h>

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,

socklen_t addrlen);

第一个参数：socket描述符

第二个参数：准备的通信地址

第三个参数：通信地址的大小

返回值：成功返回0，失败返回-1

函数的功能：将准备的通信地址和socket进行绑定

（3）准备的通信地址类型

a.通用的通信地址

struct sockaddr {

sa_family_t sa_family;//域，协议簇

char sa_data[14];//地址

此结构体一般很少直接使用，而绝大多数都是作为函数的参数使用 }

b.本地通信的结构体类型

#include<sys/un.h>

struct socket_un{

sa_family_t sun_family ; Address family.//协议簇

char sun_path[] ;Socket pathname.//socket文件的路径

};

c.网络通信的结构体类型

#include <netinet/in.h>

struct sockaddr_in{

sa_family_t sin_family AF_INET;//协议簇

in_port_t sin_port Port number；//端口号

struct in_addr sin_addr IP address；//ip地址

};

struct in_addr

{

in_addr_t s_addr;//ip地址

}；

（4）connect 函数

#include <sys/types.h> /* See NOTES */

#include <sys/socket.h>

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,

socklen_t addrlen);

函数的功能类似于bind函数；

（5）htons函数

#include <arpa/inet.h>

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

uint16_t htons(uint16_t hostshort);

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

功能：

htons函数表示将short类型参数的主机字节序，转换成网络字节序，通过返回值返回转换之后的结果

（6）inet_addr函数

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

in_addr_t inet_addr(const char *cp);

功能：将参数指定的点分十进制形式的ip地址转换成网络字节序的整数地址

1.3 基于TCP通信模型

服务器端：

（1）创建socket,使用socket函数，SOCK_STREAM

（2）准备通信地址,struct sockaddr_in结构体

（3）进行绑定，使用bind函数

（4）监听，使用listen函数

（5）接受客户端的链接请求，使用accept函数

（6）进行通行，使用read/write函数

（7）关闭socket,使用close函数。

客户端：

（1）创建socket

（2）准备通信地址

（3）进行链接

（4）进行通信

（5）关闭socket

1.4 相关函数

（1）listen函数

#include <sys/types.h> /* See NOTES */

#include <sys/socket.h>

int listen(int sockfd, int backlog);

第一个参数;socket 描述符

第二个参数：允许访问的最大链接数，即将链接的队列最大值

返回值：成功返回0 ，失败返回-1

功能：监听socket上的链接请求

（2）accept函数

#include <sys/types.h> /* See NOTES */

#include <sys/socket.h>

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

第一个参数：socket描述符

第二个参数：用于保存所接受的客户端的地址

第三个参数：地址的大小

返回值：成功返回新的文件描述符，失败返回-1

函数的功能：响应客户端的连接请求

注意：

使用socket 函数创建的描述符主要用于等待客户端的链接，不参与信息的交互，而accept函数返回的描述符主要用于针对客户端的信息交互通道

(3)inet_ntoa函数

char *inet_ntoa(struct in_addr in);

功能：将网络通信结构体中的第三个成员类型的ip地址转换成字符形式