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第一章 网络编程基础

2023-05-16

网络编程基础

1. 网络编程基础概念

对于C/C++编程人员来说，网络编程的本质实际就是使用系统提供的网络编程接口，完成应用程序的网络数据收发功能。

在这里插入图片描述

2. 网络编程核心概念

网络编程中一般我们会经常听到一些概念，如地址、端口号、协议等。

地址：网络通讯中用于标志设备的整数值，如192.168.1.1，一个IP可以标志一个网卡设备，拿个单网卡的机器举例，一个IP指定了网络传输时往哪台机器上面发送；一台机器上面一般都会运行着很多个应用程序，如何判断数据是发往哪个应用程序的，这就要涉及到端口号

端口号：用于标记具体的连接的整型值（1~65535）

协议：网络中的数据传输交互时，定义的规则

角色：根据作用可分为服务端和客户端两种角色，其中，服务端表示等待连接的设备，客户端表示发起连接的设备。

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3. 网络字节序

不同CPU中，4字节整数值在内存空间的保存方式是不同的。如4字节整数值1可用二进制表示如下两种形式：

  1. 00000000 00000000 00000000 00000001
  2. 00000001 00000000 00000000 00000000

若不考虑这些就收发数据则会发生数据错乱问题，因为保存顺序的不同意味着对接收数据的解析顺序也不相同。

在解决这个问题之前先了解两个概念。

  • 大端模式：数据低字节放在内存的高地址中
  • 小端模式：数据低字节放在内存的低地址中

举个例子，假设在0x20号开始的地址中保存4字节int类型书0x12345678，0x12是数据最高位，0x78是数据最低位；所以大端模式中低字节放在低地址中，0x78放在0x103，小端模式中0x78放在0x100，如下图

在这里插入图片描述

目前主流的英特尔CPU以小端模式保存数据，平时常用的51单片机就属于大端模式CPU。

网络字节序：网络传输数据时约定的统一数据传输方式，即大端模式，数据传输时先把数据数组统一转化为大端序格式再进行网络传输。所以在小端系统中需要做字节序转换。
但是直接使用linux接口时，除了sockaddr_in结构体外，数据传输时，数据的大小端模式会自动进行转换，无需考虑字节序的问题.
其中，sockaddr_in实际是一个保存IPV4类型地址的结构体

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