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24、Perl Socket 编程

分类：其他语言 标签：Perl 教程

Socket 又称 套接字，应用程序通常通过 套接字 向网络发出请求或者应答网络请求，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。

本章节我们将开始学习 Perl 中的 套接字编程

Perl 中创建服务端 socket

Perl 中创建服务器端 socket 一般需要经过以下步骤：

1、 使用socket函数来创建socket服务；
2、 使用bind函数绑定端口；
3、 使用listen函数监听端口；
4、 使用accept函数接收客户端请求；

Perl 中创建客户端 socket

Perl 中创建客户端 socket 一般需要经过以下步骤：

1、 使用socket函数来创建socket服务；
2、 使用connect函数连接到socket服务端；

下图演示了客户端与服务端之间的通信流程

 

服务端 socket 函数

socket 函数

Perl 中，socket() 函数用来创建套接字

socket() 函数语法格式如下：

socket( SOCKET, DOMAIN, TYPE, PROTOCOL );

参数说明：

DOMAIN

创建的套接字指定协议集。 套接字协议有以下几种：

  • AF_INET 表示IPv4网络协议
  • AF_INET6 表示IPv6
  • AF_UNIX 表示本地套接字（使用一个文件）

TYPE

套接字类型 可以根据是面向连接的还是非连接分为 SOCK_STREAM 或 SOCK_DGRAM 也就是俗称的 tcp 和 udp

PROTOCOL

指定实际使用的传输协议，是 (getprotobyname('tcp'))[2] 返回的结果

因此，socket 函数调用方式如下：

use Socket     # 定义了 PF_INET 和 SOCK_STREAM

socket(SOCKET,PF_INET,SOCK_STREAM,(getprotobyname('tcp'))[2]);

bind() 函数

Perl 中的 bind() 函数为套接字分配一个地址

bind() 函数语法格式如下所示

bind( SOCKET, ADDRESS );

参数说明

SOCKET

一个socket的描述符，函数 socket() 的返回值

ADDRESS

是socket 地址 ( TCP/IP ) 包含了三个元素:

  • 地址簇 (TCP/IP, 是 AF_INET, 在你系统上可能是 2)
  • 端口号 (例如 21)
  • 网络地址 (例如 10.12.12.168)

使用socket() 函数创建套接字后，只赋予其所使用的协议，并未分配地址。 在接受其它主机的连接前，必须先调用 bind() 为套接字分配一个地址

use Socket        # 定义了 PF_INET 和 SOCK_STREAM

$port = 6288;     # 监听的端口
$server_ip_address = "0.0.0.0";
bind( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server_ip_address)))
   or die "无法绑定端口! \n";
  • or die 在绑定地址失败后执行。
  • 通过设置 setsockopt() 可选项 SO_REUSEADDR 可以让端口可立即重复使用。
  • pack_sockaddr_in() 函数将地址转换为二进制格式

listen() 函数

当socket 和一个地址绑定之后，listen()函数会开始监听可能的连接请求。

但这只能在有可靠数据流保证的时候使用：

listen() 函数语法格式如下

listen( SOCKET, QUEUESIZE );

参数说明

SOCKET

一个socket的描述符，socket() 函数调用返回的结果

QUEUESIZE

是一个决定监听队列大小的整数，当有一个连接请求到来，就会进入此监听队列； 当一个连接请求被 accept()接受，则从监听队列中移出； 当队列满后，新的连接请求会返回错误

返回值

一旦连接被接受，返回 0 表示成功，错误返回 -1

accept() 函数

accept() 函数接受请求的socket连接。

如果成功则返回压缩形式的网络地址，否则返回 FALSE

accept() 函数语法格式如下

accept( NEW_SOCKET, SOCKET );

参数说明

SOCKET

一个socket的描述符，socket() 函数调用返回的结果

ADDRESS

ADDRESS 是 socket 地址 ( TCP/IP ) 包含了三个元素:

  • 地址簇 (TCP/IP, 是 AF_INET, 在你系统上可能是 2)
  • 端口号 (例如 21)
  • 网络地址 (例如 10.12.12.168)

accept() 函数通常应用在无限循环当中

while(1) {
   accept( NEW_SOCKET, SOCKT );
   .......
}

介绍了一系列的函数，现在我们用这些函数创建一个服务器端 socket

#!/usr/bin/perl

=pod

  file: serv.pl
  author: DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站(www.ddkk.com)

  Copyright © 2015-2065 www.ddkk.com. All rights reserved.

=cut
use strict;
use Socket;

# 使用端口 6288 作为默认值
my $port = shift || 6288;
my $proto = getprotobyname('tcp');
my $server = "localhost";  # 设置本地地址

# 创建 socket, 端口可重复使用，创建多个连接
socket(SOCKET, PF_INET, SOCK_STREAM, $proto)
   or die "无法打开 socket $!\n";
setsockopt(SOCKET, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)
   or die "无法设置 SO_REUSEADDR $!\n";

# 绑定端口并监听
bind( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server)))
   or die "无法绑定端口 $port! \n";

listen(SOCKET, 5) or die "listen: $!";
print "访问启动：$port\n";

# 接收请求
my $client_addr;
while ($client_addr = accept(NEW_SOCKET, SOCKET)) {
   # send them a message, close connection
   my $name = gethostbyaddr($client_addr, AF_INET );
   print NEW_SOCKET "我是来自服务端的信息";
   print "Connection recieved from $name\n";
   close NEW_SOCKET;
}

新开一个终端，输入以下命令运行 serv.pl

$ perl serv.pl
访问启动：6288

客户端 socket 函数

connect() 函数

connect() 函数调用为一个套接字设置连接，参数有文件描述符和主机地址

connect() 函数语法格式如下

connect( SOCKET, ADDRESS );

下面的代码创建了一个连接到服务器 127.0.0.1:6288 的连接

$port = 6288;

$server_ip_address = "127.0.0.1";

connect( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server_ip_address)))
    or die "无法绑定端口! \n";

我们已经创建了一个监听 127.0.0.1:6288 的服务器， 现在我们使用以下代码访问它们

#!/usr/bin/perl

=pod

  file: serv.pl
  author: DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站(www.ddkk.com)

  Copyright © 2015-2065 www.ddkk.com. All rights reserved.

=cut
use strict;
use Socket;

# 初始化地址与端口
my $host = shift || 'localhost';
my $port = shift || 6288;
my $server = "localhost";  # 主机地址

# 创建 socket 并连接
socket(SOCKET,PF_INET,SOCK_STREAM,(getprotobyname('tcp'))[2])
   or die "无法创建 socket $!\n";
connect( SOCKET, pack_sockaddr_in($port, inet_aton($server)))
   or die "无法连接：port $port! \n";

my $line;
while ($line = <SOCKET>) {
        print "$line\n";
}
close SOCKET or die "close: $!";

打开另外一个终端，执行以下代码：

$ perl client.pl
我是来自服务端的信息