kushadige / tcp-socket

TCP socket implementation in C language using Windows socket API

C dilinde TCP socket programlama özet notlar (Windows - Unix)

#0 - Fonksiyonlarda hata yönetimi

Tüm fonksiyonlarda eğer bir hata oluşursa işlevler -1 değerini döndürür. Bu durumda errno isimli global değişken hata kodunu tutar (bkz. perror() man sayfası.)

FUNCTION list

1.  socket(int domain, int type, int protocol);                    - Al Şu Dosya Tanımlayıcıyı!
2.  bind(int sockfd, struct sockaddr* my_addr, int addrlen);       - Hangi Port Üzerindeyim?
3.  connect(int sockfd, struct sockaddr* serv_addr, int addrlen);  - Uzaktaki bir bilgisayara nasıl bağlanırım?
4.  listen(int sockfd, int backlog);                               - Biri Beni Arayabilir mi Acaba?
5.  accept(int sockfd, void* addr, int* addrlen);                  - "3490" Numaralı Portu Aradığınız İçin Teşekkürler
6.  send(int sockfd, const void* msg, int len, int flags);         - Veri Gönder
7.  recv(int sockfd, void* buf, int len, unsigned int flags);      - Veri Al
8.  close(int sockfd); _LINUX || closesocket(int sockfd); WINDOWS  - İletişimi Kapat
9.  getpeername(int sockfd, struct sockaddr* addr, int* addrlen);  - Soketinin diğer tarafındaki kim?
10. gethostname(char* hostname, size_t size);                      - Programım hangi makine adresi üzerinde çalışıyor?

#1 - socket(int domain, int type, int protocol);

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

    PARAMETERS:

    int domain          =>  AF_INET
    int type            =>  SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM
    int protocol        =>  0

#2 - bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);

int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);

    PARAMETERS:

    int sockfd          =>  Socket File Descriptor

    struct sockaddr {
        unsigned short  sa_family;      // adres ailesi, AF_XXX
        char            sa_data[14];    // protokol adresinin 14 byte'ı
    };

        struct sockaddr_in {
            short int          sin_family;  // Adres ailesi
            unsigned short int sin_port;    // Port numarası
            struct in_addr     sin_addr;    // Internet adresi
            unsigned char      sin_zero[8]; // struct sockaddr ile aynı boyda
        };

            // Internet adresi (tarihi sebeplerden ötürü korunmakta)
            struct in_addr {
                unsigned long s_addr; // 32-bit yani 4 bytes
            };

        >  sin_port ve sin_addr değikenlerinin de Ağ Byte Sırasında bulunmaları gerek. (BIG-ENDIAN _> "Kıymetlisi Başta Bayt Sırası")

    >  struct sockaddr -> adresinizi yani port numaranızı ve IP adresinizi barındırır.

    int addrlen         =>  sizeof(struct sockaddr)


    
# bind() ile ilgili ek bilgiler.

my_addr.sin_port = 0;                   // kullanılmayan herhangi bir port'u seçer
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;   // IP adresimi kullan 

#3 - listen(int sockfd, int backlog)

int listen(int sockfd, int backlog);

    PARAMETERS:

    int sockfd      =>  Socket File Descriptor to listen.
    int backlog     =>  gelen çağrı kuyruğunda izin verilen bağlantı sayısını gösterir.

#4 - accept(int sockfd, void* addr, int* addrlen);

int accept(int sockfd, void* addr, int* addrlen);

    PARAMETERS:

    int sockfd      =>  sockfd listen() ile dinlediğiniz soket tanımlayıcıdır.
    void* addr      =>  
        addr yerel olarak kullandığınız struct sockaddr_in yapısını gösteren bir göstergedir. Gelen bağlantılarla ilgili bilgiler burada barındırılacak (yani bu yapıyı kullanarak gelen bağlantının hangi bilgisayar ve hangi porttan geldiğini öğrenebilirsiniz).

    int* addrlen    =>  
        addrlen yerel bir tamsayı değişkendir ve kullanılmadan önce accept() sizeof (struct sockaddr_in) değerini almalıdır. accept() işlevi bu değerden daha fazla sayıda baytı addr içine yerleştirmeyecektir. Eğer söz konusu değerden daha azını yerleştirirse o zaman da addrlen değerini, bunu yansıtacak şekilde değiştirecektir.

#5 - send() ve recv() - (UDP için sendto() ve recvfrom())

int send(int sockfd, const void* msg, int len, int flags);

    PARAMETERS:

    int sockfd              =>  üzerinden veri göndereceğiniz sokettir.
                                (size socket() veya accept() tarafından sağlanmış olabilir)

    const void* msg         =>  göndermek istediğiniz mesajı gösteren bir göstergedir.

    int len                 =>  len değişkeni bu verinin(msg) byte cinsinden uzunluğudur.

    int flags               =>  flags parametresini 0 olarak bırakabilirsiniz.
                                (Bu parametre ile ilgili ayrıntılı bilgi için bkz. send() man sayfası.)


>  send() değer olarak gönderilen bayt miktarını döndürür.
>  bu sizin gönderilmesini istediğiniz miktardan az olabilir! Gördüğünüz gibi siz ona bir yığın veri göndermesini söylersiniz ancak o bazen bunun tamamı ile başa çıkamayabilir. Elinden geldiği kadarını gönderir ve geriye kalan veriyi yeniden göndermek sizin sorumluluğunuzdadır. 
>  Unutmayın, eğer send() işlevinin döndürdüğü değer len değişkenindeki değer kadar değilse göndermek istediğiniz verinin geriye kalanını göndermek sizin işinizdir. 
>  Eğer paket küçükse (1k civarı) bu işlev büyük ihtimalle tüm veriyi bir seferde gönderebilecektir.


int recv(int sockfd, void* buf, int len, unsigned int flags);

    PARAMETERS:

    int sockfd              =>  sockfd üzerinden okuma işlemini gerçekleştireceğiniz sokettir.

    void* buf               =>  buf okunan verinin yazılacağı bellek bölgesinin başlangıç adresini gösteren göstergedir.

    int len                 =>  len ise verinin yazılacağı tamponun (buffer) azami boyudur.

    unsigned int flags      =>  flags yine 0 değerini alabilir.
                                (Ayrıntılı bilgi için recv() man sayfasına bakınız.)


>  recv() okunduktan sonra tampona yazılan bayt miktarını döndürür.
>  recv() 0 değerini döndürebilir! Bunun tek bir anlamı vardır: karşı taraf bağlantıyı kesmiş! Döndürülen değerin 0 olması recv() işlevinin size "karşı taraf bağlantıyı kesti" mesajını vermesi demektir.

#6 - connect() - uzaktaki bir bilgisayara nasıl bağlanırız

#define DEST_IP     "10.12.110.57"
#define DEST_PORT   23 

int connect(int sockfd, struct sockaddr* serv_addr, int addrlen);

    PARAMETERS:

    int sockfd                      =>  sockfd dediğimiz değişken socket() sistem çağrısı tarafından döndürülmüş olan soket dosya tanımlayıcısının değerini tutar.
    struct sockaddr* serv_addr      =>  serv_addr ise struct sockaddr türünde bir değişkendir ve hedef port ile IP adres bilgilerini barındırır. 
    int addrlen                     =>  addrlen değişkeni de sizeof(struct sockaddr) değerini alırsa iyi olur.


>  Diyelim ki bir telnet programısınız. Sizi kullanan kişi size bir soket dosya tanımlayıcısı edinmeniz için komut veriyor. 
>  Siz de bu komuta uyup socket() işlevini çağırıyorsunuz.
>  Sonra, kullanıcı sizden "10.12.110.57" adresine ve "23" numaralı porta bağlanmanızı istiyor (standart telnet portu). Aha! Şimdi ne yapacaksınız?


int sockfd;
struct sockaddr_in dest_addr;             // hedef adres

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // hata denetimi yapın!

dest_addr.sin_family = AF_INET;          // konak bayt sıralaması
dest_addr.sin_port = htons(DEST_PORT);   // short, ağ bayt sıralaması
dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(DEST_IP);
memset(&(dest_addr.sin_zero), '\0', 8);  // yapının geriye kalanını sıfırla

// connect() işlevini çağırdıktan sonra hata denetimi yap!
connect(sockfd, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(struct sockaddr));

#7 - close()

close(sockfd);          // on LINUX
closesocket(sockfd);    // on WINDOWS

>  Böylece artık bu sokete ne yazılabilir ne de buradan veri okunabilir. 
>  Diğer uçta bunları yapmaya çalışan kişi artık bir hata mesajı ile karşılaşacaktır.

#8 - shutdown()

int shutdown(int sockfd, int how);

    PARAMETERS:

    int sockfd      =>  sockfd kapatmak istediğiniz soket dosya tanımlayıcısıdır.
    int how         =>  how değişkeni de şu değerlerden birini alabilir:

                        0 -- Bundan sonraki okumalara izin verme.
                        1 -- Bundan sonraki göndermelere (yazmalara) izin verme.
                        2 -- Bundan sonraki göndermelere ve okumalara izin verme (close() işlevinin yaptığı gibi)


>  shutdown() başarılı olarak görevini tamamlarsa 0 döndürür ama eğer bir hata ile karşılaşırsa -1 döndürür.
>  Eğer shutdown() işlevini bağlantısız veri paketi soketleri üzerinde kullanırsanız bu soketler artık send() ve recv() işlevleri tarafından kullanılamaz hale gelirler.
     (bunları, connect() ile bağlanmak istediğinizde kullanabileceğinizi unutmayın)
    
>  Bir başka önemli nokta da: shutdown() aslında dosya tanımlayıcısını kapatmaz sadece kullanılabilirliğini değiştirir. Soket tanımlayıcısını gerçekten iptal etmek istiyorsanız close() kullanmalısınız.

#9 - getpeername() -- Kimsiniz?

>  getpeername() bağlantılı veri akış soketinin diğer tarafında kim olduğunu söyler.

int getpeername(int sockfd, struct sockaddr* addr, int* addrlen)

    PARAMETERS:

    int sockfd                  =>  sockfd bağlantılı veri akış soketinin tanımlayıcısıdır.
    struct sockaddr* addr       =>  addr, struct sockaddr (veya struct sockaddr_in) türündeki bir göstergedir ki bu da iletişimin diğer ucundaki konak ile ilgili bilgileri tutar.
    int* addrlen                =>  addrlen, int türündeki göstergedir, alması gereken ilk değer ise sizeof(struct sockaddr) olarak verilir.


>  Bir kere karşı tarafın adres bilgisine eriştikten sonra inet_ntoa() veya gethostbyaddr() işlevleri ile daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

#10 - gethostname() -- Ben kimim?

>  Programınızın üzerinde çalıştığı konağın ismini döndürür.
>  Bu isim daha sonra gethostname() tarafından makinanızın IP adresini tespit etmek için kullanılabilir.

int gethostname(char* hostname, size_t size);

    PARAMETERS:

    char* hostname      =>  hostname işlev çağrıldıktan sonra bilgisayarın ismini barındıracak karakter dizisinin göstergesidir.
    size_t size         =>  size değişkeni de hostname dizisinin bayt cinsinden uzunluğudur.

# utility functions

• htons() -- "Host to Network Short" -- konaktan ağa short (little-endian to big-endian)

• htonl() -- "Host to Network Long" -- konaktan ağa long

• ntohs() -- "Network to Host Short" -- ağdan konağa short

• ntohl() -- "Network to Host Long" -- ağdan konağa long

• inet_ntoa(struct in_addr in) -- "Network to ASCII"