llinux C语言在网络编程时使用标准IO

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fdopen(3)函数

使用标准IO发送数据

使用标准IO接收数据

注意

先看一个简单的TCP客户端程序：

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
 
int main(void){
	int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(fd == -1){
		perror("socket");
		exit(1);
	}
	struct sockaddr_in addr;
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(8000);
	addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.14");
	if(connect(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == -1){
		perror("connect");
		exit(1);
	}
	// 准备写入
	char message[] = "Hello World!";
	char *buf = message;
	int ret, len;
	len = strlen(message);
	while(len != 0 && (ret = write(fd, buf, len)) != 0){
		if(ret == -1){
			if(errno == EINTR) continue; // 写入时收到信号，可以重新写入
			perror("write");
			break;
		}
		len -= ret;
		buf += ret;
	}
	close(fd);
	return 0;
}

可以看到，在发送信息时，使用了这样的代码：

    char message[] = "Hello World!";
	char *buf = message;
	int ret, len;
	len = strlen(message);
	while(len != 0 && (ret = write(fd, buf, len)) != 0){
		if(ret == -1){
			if(errno == EINTR) continue; // 写入时收到信号，可以重新写入
			perror("write");
			break;
		}
		len -= ret;
		buf += ret;
	}

这是因为，使用write(2)函数时，可能会出现写入不全的情况（部分写），因此，需要通过while循环，确保它能全部写完。

但是，这样的代码太麻烦了，有没有简单的办法？ 

fdopen(3)函数

我们知道，在标准IO中，有一个fdopen(3)函数：

#include <stdio.h>
FILE *fdopen(int fd, const char *mode);

这个函数将会把一个文件描述符转换成一个文件指针。参数中，fd是文件描述符，mode是操作模式，如"r+"。可以设置为"w"或"w+"，但不会清空文件。如果把socket(2)函数返回的文件描述符改成文件指针，就可以通过fprintf等方法直接输出了。

使用标准IO发送数据

我们可以修改代码如下：

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdlib.h>
 
int main(void){
	int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(fd == -1){
		perror("socket");
		exit(1);
	}
	struct sockaddr_in addr;
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(8000);
	addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.14");
	if(connect(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == -1){
		perror("connect");
		exit(1);
	}
	FILE *fp = fdopen(fd, "r+");
	fprintf(fp, "Hello World!");
	fclose(fp);
	return 0;
}

可以看到，采用标准IO，代码就简单了很多。而且，使用标准IO，也可以避免操作底层的时候出现一些问题（如部分写）

我们可以用网络调试助手看一下使用了这种方法是否可以正常发送：

可以看到，它能够正常发送数据，并正常关闭套接字。

使用标准IO接收数据

我们还可以让它能够读取数据：

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdlib.h>
 
int main(void){
	int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(fd == -1){
		perror("socket");
		exit(1);
	}
	struct sockaddr_in addr;
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(8000);
	addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.14");
	if(connect(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == -1){
		perror("connect");
		exit(1);
	}
	FILE *fp = fdopen(fd, "r+");
	char buf[1024];
	fgets(buf, 1024, fp);
	printf("data is %s\n", buf);
	fclose(fp);
	return 0;
}

 使用网络调试助手发送数据（注意要在数据后面加入换行符）：

终端输出：

data is Hello Client.

注意

标准IO的设计主要是为了文件读写，将其应用与网络编程并不总是最佳选择。另外需要注意，使用了fdopen(3)函数后，不应直接操作文件描述符（虽然这是合法的），这可能会导致数据竞争等未定义行为。