c++ 网络编程(七)TCP/IP LINUX下 socket编程 基于套接字的标准I/O函数使用 与 fopen,feof,fgets,fputs函数用法

原文作者:aircraft

原文链接:https://www.cnblogs.com/DOMLX/p/9614820.html

一.标准I/O

1,什么是标准I/O?其实是指C语言里的文件操作函数,如:fopen,feof,fgetc,fputs等函数,他们和平台无关。

2,网络通信中使用标准I/O的优点:

  • 良好的移植性。良好移植性这个不需多解释,不仅是I/O函数,所有的标准函数都具有良好的移植性。因为,为了支持所有的操作系统(编译器),这些函数都是按照ANSI C标准定义的。
  • 标准I/O函数可以利用缓冲提高性能。在网络通信中,read,write传输数据只有一种套接字缓冲,但使用标准I/O传输会有额外的缓冲,即I/O缓冲和套接字缓冲两个。使用I/O缓冲主要是为了提高性能,需要传输的数据越多时越明显。因为,一次发送更多的数据要比分多次发送同样的数据性能要高。发送一次数据就对应一个数据包,往往数据包的头信息比较大,它与数据大小无关。

3,网络通信中使用标准I/O的缺点:

  • 不容易进行双向通信。
  • 有时可能频繁调用fflush函数。
  • 需要以FILE结构体指针的形式返回文件描述符。

4,转换函数

//将文件描述符转换为标准I/O函数中使用的FILE结构体指针 FILE * fdopen(int fildes, const char *mode); 成功时返回转换的FILE结构体指针,失败返回NULL //将FILE结构体指针转换为文件描述符 int fileno(FILE *stream); 成功返回转换后的文件描述符,失败返回-1

注释:套接字中使用标准I/O,其实主要是运用在需要传输大量数据的情况,因为其需要编写额外代码,所以并不像想象中的那么常用。

先给个fdopen函数的简单示例:

#include <stdio.h>
main()
{
    FILE * fp = fdopen(0, "w+");
    fprintf(fp, "%s\n", "hello!");
    fclose(fp);
}

fileno示例:

#include <stdio.h>
main()
{
     FILE   *fp;
     int   fd;
     fp = fopen("/etc/passwd", "r");
     fd = fileno(fp);
     printf("fd = %d\n", fd);
     fclose(fp);
}

5.fgets与fputs函数:

1.fgets()

功能:有文件中读取一字符串

定义:char *fgets(char *s, int size, FILE *stream) 说明: fgets()用来从参数stream所指的文件读入字符并存到参数s所指向的内存空间,

直到读到换行字符\n,读到文件尾或是读到size-1个字符为止,最后会加入NULL作为文件结束。

返回值: 成功 返回s的指针 失败 返回NULL

2.fputs()

功能:将一指定的字符串写入文件内

定义: char * fputs(const *char s, FILE *stream) 说明: fputs()用来将s所指的字符串写到参数stream所指向的文件中 返回值: 成功 返回写入字符串的个数 失败 返回EOF

示例代码:

include <stdio.h>
 
int main()
{
int str[100];
fputs(fgets(str, 100, strin), strout);
 
return 0;
}

6.feof介绍:

1.在stdio.h中的宏定义

#define  _IOEOF  0x0010  #define  feof(_stream)  ((_stream)->_flag & _IOEOF)

2.feof的使用:

feof用检测流上的文件结束符,其返回值有两种情况:如果遇到文件结束,函数值为非零值,否则函数值为0。

注:此处的文件结束标志是EOF,EOF的16进制代码为0xFF(十进制为-1),特用在文本文件中,因为在文本文件中数据是以ASCⅡ代码值的形式存放,普通字符的ASCⅡ代码的范围是32到127(十进制),与EOF不冲突,因此可以直接使用。但是在二进制文件中,数据有可能出现-1,因此不能用EOF来作为二进制文件的结束标志,可以通过feof函数来判断。

注意了这些标准I/O函数速度是比平常的函数快很多很多的,不过也不是每次都用到,具体看对什么情况了

二.基于标准I/O函数实现套接字服务端与客户端通信

LINUX下服务端:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

#define BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int serv_sock, clnt_sock;
    char message[BUF_SIZE];
    int str_len, i;

    struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
    socklen_t clnt_adr_sz;
    FILE *readfp;
    FILE *writefp;

    if(argc != 2)
    {
        printf("Usage: %s <port> \n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(serv_sock == -1)
        error_handling("socket() error");

    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

    if(bind(serv_sock, (struct sockaddr *) &serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1)
        error_handling("bind() error");

    if(listen(serv_sock, 5) == -1)
        error_handling("listen() error");
    clnt_adr_sz = sizeof(clnt_adr);

    for (i = 0; i < 5; i++) {
        clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr *) &clnt_adr, &clnt_adr_sz);
        if(clnt_sock == -1)
            error_handling("accept() error");
        else
            printf("Connected client %d \n", i+1);

        //将文件描述符转换为FILE结构体指针
        readfp = fdopen(clnt_sock, "r");
        writefp = fdopen(clnt_sock, "w");
        while (!feof(readfp))
        {
            //转化为标准I/O操作
            fgets(message, BUF_SIZE, readfp);//相当于read,接收
            fputs(message, writefp); //相当于write,发送
            fflush(writefp); //刷新缓冲,立即显示而不是一直放缓冲中,保证立即将数据传输到客服端
        }
        fclose(readfp);
        fclose(writefp);
    }

    close(serv_sock);
    return 0;
}

void error_handling(char *message)
{
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

LINUX下客户端:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

#define BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int sock;
    char message[BUF_SIZE];
    int str_len;
    struct sockaddr_in serv_adr;
    FILE *readfp;
    FILE *writefp;

    if(argc != 3)
    {
        printf("Usage: %s <IP> <port> \n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sock == -1)
        error_handling("socket() error");

    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
    serv_adr.sin_family = AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    serv_adr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

    if (connect(sock, (struct sockaddr *) &serv_adr, sizeof(serv_adr)) == -1)
        error_handling("connect() error");
    else
        puts("Connected ...............");

    readfp = fdopen(sock, "r");
    writefp = fdopen(sock, "w");

    while (1)
    {
        fputs("Input message(Q to quit): ", stdout);
        fgets(message, BUF_SIZE, stdin);
        if (!strcmp(message, "q\n") || !strcmp(message, "Q\n"))
            break;

        fputs(message, writefp);
        fflush(writefp);
        fgets(message, BUF_SIZE, readfp);
        printf("Message from server : %s", message);
    }

    fclose(writefp);
    fclose(readfp);
    return 0;
}

void error_handling(char *message)
{
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

最后说一句啦。本网络编程入门系列博客是连载学习的,有兴趣的可以看我博客其他篇。。。。

好了今天对网络编程的学习就到这里结束了,小飞机我要撤了去吃饭了。,,,很多人大学都很迷茫不知道学点什么好,,,,,管他的,想那么多干嘛,先学了再说,对技术如有偏见,那么你的领域就局限于此了---《一专多精》

参考博客:https://blog.csdn.net/u010223072/article/details/48316117

参考博客:https://blog.csdn.net/qq_32103869/article/details/50834629

参考书籍:《TCP/IP 网络编程 --尹圣雨》

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