Guia Beej's Para Programação em Rede

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Guia Beej's Para Programação em Rede

Usando Internet Sockets

Brian “Beej Jorgensen” Hall

Intro

Ao público

Plataforma e Compilador

Homepage O cial e livros a venda

Nota para programadores Solaris/SunOS

Observação para programadores Windows

Política Email

Mirroring

Nota para Tradutores

Direitos autorais, distribuição e informações legais

Dedicatória

Publicando Informações

O que é um socket?

Dois tipos de Internet Sockets

Baixo nível nonsense e Teoria de Rede

Endereços IP, structs, e Data Munging

Endereços IP, versões 4 e 6

Subnets

Números de Porta

Byte Order

structs

Endereços IP, Parte Dois

Redes Privadas (ou desconectadas)

Saltando de IPv4 para IPv6

Chamadas de Sistema

getaddrinfo()—Prepare para começar!

socket()—Obtenha o descritor de arquivo!

bind()—Em que porta eu estou?

connect()—Ei, você!

listen()—Alguém por favor pode me ligar?

accept()—“Obrigado por ligar para a porta 3490.”

send() e recv()—Fale comigo, baby!

sendto() e recvfrom()—Fale comigo, DGRAM-style

close() e shutdown()—Não olhe mais na minha cara!

getpeername()—Quem é você?

gethostname()—Quem sou eu?

Cliente-Servidor Background

Um Servidor Stream Simples

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Um Cliente Stream Simples

Sockets Datagram

Técnicas Ligeiramente Avançadas

Blocking

poll()—Multiplexação Síncrona de E/S

select()—Multiplexação Síncrona de E/S, Old School

Manipulando send()s parcialmente

Serialização—Como embalar Dados

Bases do encapsulamento de dados

Pacotes Broadcast—Olá, mundo!

Dúvidas Frequentes

Páginas de Manual

accept()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

bind()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

connect()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

close()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

getaddrinfo(), freeaddrinfo(), gai_strerror()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

gethostname()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

gethostbyname(), gethostbyaddr()

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Guia Beej's Para Programação em Rede

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Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

getnameinfo()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

getpeername()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

errno

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

fcntl()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

htons(), htonl(), ntohs(), ntohl()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

inet_ntoa(), inet_aton(), inet_addr

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

inet_ntop(), inet_pton()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

listen()

Sinopse

Descrição

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23/07/2020 13:49

Guia Beej's Para Programação em Rede

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Valor de retorno

Exemplo

Veja também

perror(), strerror()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

poll()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

recv(), recvfrom()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

select()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

setsockopt(), getsockopt()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

send(), sendto()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

shutdown()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

Exemplo

Veja também

socket()

Sinopse

Descrição

Valor de retorno

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23/07/2020 13:49

Guia Beej's Para Programação em Rede

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Exemplo

Veja também

struct sockaddr e companhia

Sinopse

Descrição

Exemplo

Veja também

Mais Referências

Livros

Web Referências

RFCs

Intro

Hey! Programação de Sockets tem lhe deixado para baixo? É muito difícil entender a partir das

páginas man? Você quer fazer programas legais para Internet mas você não tem tempo para

percorrer diversas structs tentando descobrir se você precisa chamar bind() antes de

connect(), etc., etc.

Bem, adivinhe! Eu já z este trabalho desagradável, e estou morrendo de vontade de

compartilhar com todos o que aprendi! Você veio ao lugar certo. Este documento deve dar ao

programador C médio competente o impulso que ele precisa para obter controle sobre a

confusão que é redes.

E con ra: Eu nalmente caminhei para o futuro (apenas no momento certo!) e atualizei o Guia

para IPv6! Divirta-se!

Ao público

Este documento foi escrito como um tutorial, não como uma referência completa. Ele

provavelmente será mais e ciente quando lido por pessoas que estejam apenas começando

com programação de sockets e à procura de uma direção a seguir. Certamente este não é um

guia completo e total para programação de sockets, de qualquer forma.

Espero, entretanto, que ele seja su ciente para que as páginas de manual comecem a fazer

sentido... :-)

Plataforma e Compilador

Os códigos contidos neste documento foram compilados em um PC Linux usando

compiladores GNU gcc. Estes devem, no entanto, ser compilados em praticamente qualquer

plataforma que use gcc. Naturalmente, isto não se aplica se você está programando para

Windows— consulte a seção sobre programação no Windows, abaixo.

Homepage O cial e livros a venda

Esta é a localização o cial deste documento:

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https://beej.us/guide/bgnet/

Lá você também encontrará códigos de exemplo e traduções do guia em vários idiomas.

Para comprar cópias impressas bem encadernadas (alguns chamam de "livros"), visite:

https://beej.us/guide/url/bgbuy

Eu aprecio a compra porque ajuda a sustentar o meu estilo de vida de escritor de

documentações.

Nota para programadores Solaris/SunOS

Ao compilar para Solaris ou SunOS, você precisa especi car algumas opções extras na linha

de comando para ligar às bibliotecas adequadas. A m de fazer isso, basta adicionar “-lnsl

-lsocket -lresolv” ao nal do comando de compilação, como isso:

$ cc -o server server.c -lnsl -lsocket -lresolv

Se você ainda receber erros, você pode tentar ainda adicionar -lxnet ao nal da linha de

comando. Eu não sei por que contece, exatamente, mas algumas pessoas parecem precisar.

Outro lugar em que você pode encontrar problemas é na chamada de setsockopt(). O

protótipo é diferente do que há no meu ambiente Linux, assim em vez de:

int yes=1;

Digite o seguinte:

char yes='1';

Como eu não tenho um ambiente Sun, eu não testei qualquer das instruções a cima, é apenas

o que as pessoas me disseram por e-mail.

Observação para programadores Windows

Neste ponto do guia, historicamente, eu z pouco caso do Windows, simplesmente devido ao

fato de que eu não gosto muito. Mas eu realmente devo ser justo e dizer-lhe que o Windows

tem uma enorme base de instalações e é, obviamente, perfeitamente um sistema operacional.

Dizem que a ausência do Windows nos torna pessoas melhores, e, neste caso, eu acredito que

seja verdade (Ou talvez seja a idade). Mas o que eu posso dizer é que depois de uma década

sem usar sistemas operacionais da Microsoft para o meu trabalho pessoal, Eu sou muito mais

feliz! Como tal, eu posso sentar e dizer com segurança: "Claro, sinta-se livre para usar

Windows!"... Ok, sim, mas isso me faz cerrar os dentes ao dizer.

Então, eu ainda o encorajo a experimentar Linux¹, BSD², ou algum sabor de Unix, em vez disso.

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Como as pessoas gostam do que gostam, o pessoal do Windows cará satisfeito em saber

que essas informações são geralmente também aplicáveis ao Windows, com algumas

pequenas alterações, se houverem.

Uma coisa legal que você pode fazer é instalar Cygwin³, que é um conjunto de ferramentas

Unix para Windows. Ouvi dizer que, ao fazer isso, todos esses programas são compilados sem

modi cações.

Outra coisa que você deve considerar é o Subsistema Windows para Linux⁴. Basicamente, isso

permite que você instale coias como uma VM-ish Linux no Windows 10. Isso também

de nitivamente o deixará situado.

Mas alguns de vocês podem querer fazer as coisas na forma puramente Windows. Isso é

muito corajoso de sua parte, e é isso que você tem que fazer: correr e pegar um Unix

imediatamente! Não, não, estou brincando. Eu echo que sou mais Windows-friendly(er) hoje em

dia...

Isto é o que você terá que fazer (a menos que você instale Cygwin!): Em primeiro lugar, ignore

praticamente todos os arquivos de cabeçalho do sistema que menciono aqui. Tudo que você

precisa incluir é:

#include <winsock.h>

Espere! Você também precisa fazer uma chamada a WSAStartup() antes de fazer qualquer

outra coisa com a biblioteca de sockets. O código para isso é algo como:

#include <winsock.h>

{

WSADATA wsaData;

// se isso não funcionar

//WSAData wsaData; // tente isso em vez de

// MAKEWORD(1,1) para Winsock 1.1, MAKEWORD(2,0)

para Winsock 2.0:

if (WSAStartup(MAKEWORD(1,1), &wsaData) != 0) {

fprintf(stderr, "WSAStartup falhou.\n");

exit(1);

}

Você também precisa dizer ao seu compilador para vincular a biblioteca Winsock, usualmente

chamada wsock32.lib ou winsock32.lib, ou ws2_32.lib para Winsock 2.0. Em VC++,

isso pode ser feito através do menu Project, em Settings... Clique na guia Link, e

procure a caixa intitulada "Object/library modules". Adicione "wsock32.lib" (ou qualquer lib de

sua preferência) para a lista.

Ou foi pelo menos assim que ouvi.

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Finalmente, você precisa chamar WSACleanup() quando terminar o uso das bibliotecas de

sockets. Consulte a ajuda online para obter detalhes.

Depois de fazer isso, o resto dos exemplos neste tutorial devem no geral se aplicar, com

algumas exceções. Por um lado, você não pode usar close() para fechar um socket—você

precisa usar closesocket(), em vez disso. Além disso, select() só funciona com

descritores de sockets, não descritores de arquivos (como 0 para stdin).

Há também uma classe socket que você pode usar, CSocket. Veri que as páginas de ajuda de

seu compilador para mais informações.

Para mais informações sobre Winsock, leia o Winsock FAQ⁵ e inicie por lá.

Finalmente, ouvi dizer que o Windows não possui a chamada de sistema fork(), que é,

infelizmente, utilizada em alguns dos meus exemplos. Talvez você tenha que usar uma

biblioteca POSIX ou algo para fazê-lo funcionar, ou você pode usar CreateProcess() em seu

lugar. fork() não tem argumentos, e CreateProcess() leva cerca de 48 bilhões

argumentos. Se você não está à altura, a CreateThread() é um pouco mais fácil de digerir...

Infelizmente uma discussão sobre multithreading está além do escopo deste documento. Eu

só posso falar um tanto sobre, você sabe!

Política Email

Eu geralmente estou disponível a ajudar com perguntas por e-mail, então que à vontade para

escrever, mas não posso garantir uma resposta. Eu levo uma vida muito ocupada e há

momentos em que simplesmente não consigo responder a uma dúvida que você possua.

Quando esse é o caso, normalmente apenas excluo a mensagem. Não é nada pessoal; Eu só

nunca terei tempo para dar a resposta detalhada que você precisa.

Como regra geral, quanto mais complexa a questão, é menos provável que eu responda. Se

você puder re nar sua pergunta antes de enviá-la e incluir todas as informações pertinentes

(como plataforma, compilador, mensagens de erro recebidas e qualquer outra coisa que possa

ajudar a solucionar os problemas), é muito mais provável que você receba uma resposta. Para

mais dicas, leia o documento do ESR, Como fazer perguntas de maneira inteligente⁶.

Se você não obtiver uma resposta, faça um pouco mais, tente encontrar a resposta e, se ainda

não for su ciente, escreva-me novamente com as informações que encontrou e espero que

seja o su ciente para eu o ajudar.

Agora que te atormentei sobre como escrever e não me escrever, gostaria apenas de lhe dizer

que aprecio plenamente todos os elogios que o guia recebeu ao longo dos anos. É um

verdadeiro impulso moral, e co feliz em saber que está sendo usado para o bem! :-)

Obrigado!

Mirroring

Você é mais que bem-vindo para espelhar este site, seja pública ou privadamente. Se você

espelhar publicamente o site e quiser que eu faça um link para ele a partir da página principal,

me envie uma linha em beej@beej.us.

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Nota para Tradutores

Se você quiser traduzir o guia para outra língua, escreva-me em beej@beej.us e eu

adicionarei uma ligação para sua tradução a partir da página principal. Sinta-se livre para

adicionar seu nome e informações de contato à tradução.

Este documento markdown fonte usa codi cação UTF-8.

Por favor, observe as restrições de licença na seção Direitos autorais, distribuição e

informações legais, abaixo.

Caso queira que eu hospede a tradução, basta pedir. Eu também adicionarei uma ligação para

ela caso você a hospede; de qualquer forma, tudo bem.

Direitos autorais, distribuição e informações legais

Com exceções especí cas para traduções e códigos fonte, abaixo, esta obra está licenciada

sob a Creative Commons Attribution- Noncommercial- No Derivative Works 3.0 License. Para

ver uma cópia desta licença, visite

https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/

ou envie uma carta para Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, San Francisco,

California, 94105, USA.

Uma exceção especí ca à parte "Sem obras derivadas" da licença é a seguinte: este guia pode

ser traduzido livremente para qualquer idioma, desde que a tradução seja exata e o guia seja

reimpresso em sua totalidade. As mesmas restrições de licença se aplicam à tradução do guia

original. A tradução também pode incluir o nome e as informações de contato do tradutor.

O código-fonte C apresentado neste documento é concedido ao domínio público e está

completamente livre de qualquer restrição de licença.

Os educadores são encorajados a recomendar ou fornecer cópias deste guia aos seus alunos.

Salvo acordo em contrário por escrito entre as partes, o autor oferece o trabalho como está e

não faz representações ou garantias de qualquer tipo com relação ao trabalho, expresso,

implícito, estatutário ou de outro modo, incluindo, sem limitação, garantias de titularidade,

comercialização, adequação a um propósito especí co, não violação ou ausência de defeitos

latentes ou outros, precisão ou presença de ausência de erros, detectáveis ou não.

Exceto na medida exigida pela lei aplicável, em hipótese alguma o autor será responsável

perante você por qualquer teoria jurídica por qualquer ação especial, incidental, danos

consequenciais, punitivos ou exemplares decorrentes do uso da obra, mesmo que o autor

tenha sido avisado da possibilidade de tais danos.

Entre em contato com beej@beej.us para mais informações.

Dedicatória

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Obrigado a todos que me ajudaram no passado e no futuro escrever este guia. E obrigado a

todas as pessoas que produzem o software livre e os pacotes que eu uso para criar o Guia:

GNU, Linux, Slackware, vim, Python, Inkscape, pandoc, muitos outros. E, nalmente, um grande

obrigado aos milhares de vocês que me escreveram com sugestões de melhorias e palavras

de encorajamento.

Dedico este guia a alguns dos meus maiores heróis e inspiradores no mundo dos

computadores: Donald Knuth, Bruce Schneier, W. Richard Stevens e The Woz, meus leitores, e

toda a comunidade de software livre e de código aberto.

Publicando Informações

Este livro foi escrito em Markdown usando o editor vim em um ambiente Arch Linux carregado

com ferramentas GNU. A capa “art” e diagramas são produzidos com o Inkscape. O Markdown

é convertido em HTML e LaTex/PDF pelo Python, Pandoc e XeLaTeX, usando fontes Liberation.

O toolchain é composto 100% por software livre e de código aberto.

O que é um socket?

Você ouve falar em "sockets" o tempo todo, e talvez esteja se perguntando o que são

exatamente. Bem, eles são isso: Um modo de se comunicar com outros programas utilizando

descritores de arquivos padrão do Unix.

O quê?

Ok, você pode ter ouvido algum hacker de Unix dizer "Ei, tudo no Unix é arquivo!". O que essa

pessoa disse é o fato de que quando os programas Unix fazem qualquer tipo de E/S, eles

fazem isso pela leitura ou escrita em um descritor de arquivo. Um descritor de arquivo é

simplesmente um inteiro associado a um arquivo aberto. Mas (e aqui está o segredo) esse

arquivo pode ser uma conexão de rede, um FIFO, um pipe, um terminal, um arquivo real no

disco, ou qualquer outra coisa. Tudo no Unix é um arquivo! Então, quando você quiser se

comunicar com outro programa através da Internet você vai fazê-lo através de um descritor de

arquivo, é melhor você acreditar.

"Onde posso obter este descritor de arquivo para comunicação de rede, Sr. Sabichão?", É

provavelmente a última pergunta em sua mente agora, mas eu vou responder a isso de

qualquer maneira: Você faz uma chamada a função socket(). Ela retorna o descritor de

socket, e você se comunica através dele utilizando as chamadas de sistema especializadas em

sockets send() e recv() (man send, man recv).

"Mas, Ei!" você pode estar exclamando agora. "Se é um descritor de arquivo, por que, em nome

de Netuno, não posso simplesmente usar as chamadas normais read() e write() para me

comunicar através do socket?" A resposta curta é: "Você pode!"; A resposta mais longa é:

"Você pode, mas send() e recv() oferecem muito mais controle sobre a sua transmissão de

dados."

O que vem depois? Veja mais: existem diversos tipos de sockets. Como DARPA Internet

addresses (Internet Sockets), path names em um nó local (Unix Sockets), CCITT X.25

addresses (Sockets tipo X.25 podem ser ignorados traquilamente de forma segura), e

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provavelmente muitos outros, dependendo do sabor Unix executado. Este documento trata

somente do primeiro: Internet Sockets.

Dois tipos de Internet Sockets

Como é? Existem dois tipos de Internet sockets? Sim. Bem, não, estou mentindo. Há mais tipos

mas eu não quero te assustar. Eu só comentarei sobre dois tipos aqui. Exceto por esta frase,

onde eu vou dizer-lhe que "Raw Sockets" também são muito poderosos e você deveria procurá-

los.

Tudo bem, agora. Quais são os dois tipos? Um deles é "Stream Socket"; O outro é "Datagram

Socket", que daqui em diante podem ser referidos como "SOCK_STREAM" e "SOCK_DGRAM",

respectivamente. Sockets Datagram são às vezes chamados de "sockets sem conexão"

(Embora possam ser usados com connect() caso você realmente queira. Veja connect(),

abaixo).

Sockets stream são uxos de comunicação con áveis ligados bidirecionalmente. Se você

envia dois itens ao socket na ordem "1,2", eles chegarão na ordem "1,2" na extremidade oposta.

Eles também serão livres de erros. Eu estou tão certo, na verdade, que eles estarão livres de

erros, que estou pondo agora meus dedos em meus ouvidos e cantando lá lá lá lá antes que

alguém tente dizer o contrário.

O que usa sockets stream? Bem, você pode já ter ouvido falarem da aplicação telnet, sim?

Ela usa sockets stream. Todos os caracteres que você digita precisam chegar na mesma

ordem que você digitou, certo? Além disso, os navegadores web usam o protocolo HTTP que

utiliza sockets stream para obter as páginas. De fato, se você executa telnet contra um site na

porta 80, e digita "GET

/ HTTP/1.0" e pressiona RETURN duas vezes, ele retornará o HTML a

você!

Se você não possui o telnet instalado e não quer o instalar, ou o seu telnet está

sendo exigente em conectar como cliente, o guia vem com um programa telnet-

like chamado telnot⁷. Isso deve funcionar bem para todas as necessidades do

guia. (Observe que o telnet é na realidade uma especi cação de protocolo de rede⁸,

e telnot não o implementa completamente.)

Como sockets stream conseguem atingir um nível tão elevado de qualidade de transmissão de

dados? Ele usa um protocolo chamado "The Transmission Control Protocol", também

conhecido como "TCP" (veja RFC 793⁹ para informações extremamente detalhadas sobre

TCP). O TCP garante que seus dados cheguem sequencialmente e livres de erros. Você pode

ter ouvido "TCP" antes como a melhor parte do "TCP/IP", onde "IP" signi ca "Internet Protocol"

(veja RFC 791¹⁰). O IP lida principalmente com o roteamento da Internet e geralmente não é

responsável pela integridade dos dados.

Legal. E quanto aos sockets datagram? Por que eles são chamados sem conexão? Qual é o

problema aqui, a nal? Por que eles não são con áveis? Bem, aqui estão alguns fatos: se você

enviar um datagram, ele pode chegar. Pode chegar fora de ordem. Se chegar, os dados dentro

do pacote estarão livres de erros.

Sockets datagram também usam IP para roteamento, mas eles não usam TCP; eles usam o

"User Datagram Protocol", ou "UDP" (veja RFC 768¹¹).

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Por que eles são sem conexão? Bem, basicamente, é porque você não precisa manter uma

conexão aberta como você faz com sockets stream. Você apenas constrói um pacote, coloca

um cabeçalho IP nele com informações de destino e envia-o para fora. Nenhuma conexão é

necessária. Eles geralmente são usados quando uma pilha TCP não está disponível ou quando

alguns pacotes descartados aqui e ali não signi cam o m do Universo. Aplicações de

exemplo: tftp (trivial le transfer protocol, um irmão mais novo do FTP), dhcpcd (um cliente

DHCP), jogos multiplayer, streaming de áudio, video conferência, etc.

"Espere um minuto! tftp e dhcpcd são usadospara transferir dados e também aplicações

binárias de um host a outro! Os dados não podem ser perdidos se você espera que o aplicativo

funcione ao chegar! Que tipo de magia negra é essa?"

Bem, meu amigo humano, tftp e outros programas semelhantes têm seus próprios

protocolos em cima do UDP. Por exemplo, o protocolo tftp diz que para cada pacote que é

enviado, o destinatário tem de enviar de volta um pacote que diz: "Eu consegui!" (Um pacote

"ACK".). Se o remetente do pacote original não recebe a resposta, digamos, em cinco

segundos, ele retransmitirá o pacote até que nalmente receba um ACK. Este procedimento de

reconhecimento é muito importante na implementação con ável do SOCK_DGRAM em

aplicações.

Para aplicações não con áveis, como jogos, áudio ou vídeo, você pode só ignorar os pacotes

perdidos, ou talvez tentar compensá-los de forma inteligente (Jogadores de Quake conhecem

bem a manifestação deste efeito pelo termo técnico: lag maldito. A palavra "maldito", neste

caso, representa qualquer enunciado extremamente profano).

Por que você usaria um protocolo subjacente não con ável? Duas razões: Velocidade e

velocidade. É a maneira mais rápida de mirar-e-atirar do que seria para se certi car de que um

dado chegou em segurança e ainda ter certeza que o mesmo está na ordem correta. Se você

estiver enviando mensagens de bate-papo, o TCP é ótimo; Se você estiver enviando 40

atualizações posicionais por segundo para jogadores ao redor do mundo, talvez não importe

muito perder um ou dois pacotes e o UDP seja uma boa escolha.

Baixo nível nonsense e Teoria de Rede

Agora que acabei de mencionar a divisão de camadas de protocolos, é hora de falar sobre

como as redes realmente funcionam, e mostrar alguns exemplos de como pacotes

SOCK_DGRAM são construídos. Na prática, você provavelmente pode pular esta seção. É uma

boa teoria de background, no entanto.

Encapsulamento de dados.

Ei, crianças, é hora de aprender sobre Encapsulamento de Dados! Isto é muito, muito

importante. É tão importante que para que você possa aprender sobre é necessário fazer o

curso de redes aqui na Chico State ;-). Basicamente, ele diz o seguinte: um pacote nasce, é

envolto ( "encapsulado") em um cabeçalho (e raramente um rodapé) pelo primeiro protocolo

(por exemplo, o protocolo TFTP), o conjunto da coisa (com cabeçalho TFTP já incluído) é

encapsulado novamente pelo seguinte protocolo (digamos, UDP), em seguida, novamente pelo

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próximo (IP), em seguida, novamente pelo protocolo nal sobre a camada de hardware (física)

(por exemplo, Ethernet).

Quando outro computador recebe o pacote, o hardware retira o cabeçalho Ethernet, o kernel

retira os cabeçalhos IP e UDP, o programa TFTP retira o cabeçalho TFTP, e nalmente você tem

os dados.

Agora posso nalmente falar sobre o infame Modelo de Rede em Camadas (conhecido como

"ISO/OSI"). Este modelo de rede descreve um sistema de funcionalidades de rede que tem

muitas vantagens sobre outros modelos. Por exemplo, você pode escrever programas com

sockets que são exatamente os mesmos sem se importar com a forma como os dados são

transmitidos sicamente (serial, thin Ethernet, AUI, o que for) porque programas em níveis mais

baixos lidam com isso para você. O hardware e a topologia de rede reais são transparentes

para o programador do socket.

Sem mais delongas, apresentarei as camadas do modelo de forma completa. Lembre-se disso

para seus exames do curso de redes:

Aplicação

Apresentação

Sessão

Transporte

Rede

Enlace

Física

A camada física é o hardware (serial, Ethernet, etc.). A camada de aplicação é quase tão

distante da camada física quanto você possa imaginar—é onde os usuários interagem com a

rede.

Agora, este modelo é tão geral que você provavelmente poderia usá-lo como um guia de

reparação de automóveis, se você realmente quiser. Um modelo em camadas mais consistente

com Unix poderia ser:

Camada de Aplicação (telnet, ftp, etc.)

Camada de Transporte Host-para-Host (TCP, UDP)

Camada de Internet (IP e roteamento)

Camada de Acesso à Rede (Ethernet, Wi-Fi, ou outros)

Neste momento, você provavelmente já pode ver como essas camadas correspondem ao

encapsulamento dos dados originais.

Viu quanto trabalho há na construção de um simples pacote? Eita! E você só precisa digitar

seus cabeçalhos utilizando "cat"! Estou brincando. Tudo o que você precisa fazer para sockets

stream é usar send() para enviar os dados. E tudo o que você precisa fazer para sockets

datagram é encapsular o pacote no método de sua escolher e usar sendto(). O kernel

constrói a Camada de Transporte e a Camada de Internet para você e o hardware faz a

Camada de Acesso à Rede. Ah, a tecnologia moderna.

Assim termina nossa breve incursão à teoria de rede. Ah, sim, eu esqueci de lhe dizer tudo o

que eu queria dizer sobre roteamento: nada! Isso mesmo, eu não falarei sobre isso. O roteador

abre o cabeçalho IP do pacote, consulta sua tabela de roteamento, blá-blá-blá. Con ra o IP RFC

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caso realmente se importe em saber. E se você nunca souber, bem, você ainda estará vivo.

Endereços IP, structs, e Data Munging

Aqui, para variar, é a parte do jogo em que podemos falar sobre código.

Mas, primeiro, vamos discutir mais não-códigos! Sim! Primeiro quero falar um pouco sobre

endereços IP e portas e então teremos o assunto resolvido. Em seguida, falaremos sobre

como a API de sockets armazena e manipula os endereços IP e outros dados.

Endereços IP, versões 4 e 6

Nos bons e velhos tempos, quando Ben Kenobi ainda era chamado Obi Wan Kenobi, havia um

maravilhoso sistema de roteamento de rede chamado The Internet Protocol Version 4, também

chamado IPv4. Ele possuia endereços compostos de quatro bytes (ou quatro "octetos"), e era

escrito comumente na forma de "pontos e números", assim: 192.0.2.111.

Você provavelmente já viu isso por aí.

Na verdade, até o momento desta escrita, praticamente todos os sites da Internet usam IPv4.

Todos, incluindo Obi Wan, estavam felizes. As coisas eram ótimas, até que algum opositor com

o nome de Vint Cerf avisou que estávamos prestes a car sem endereços IPv4!

(Além de avisar a todos sobre o futuro destino apocalíptico de tristeza do IPv4, Vint Cerf¹³

também é conhecido por ser o Pai da Internet. Então, eu realmente não estou em condições de

o julgar.)

Ficar sem endereços? Como isso poderia acontecer? Quer dizer, existem bilhões de endereços

IP em um endereço IPv4 de 32 bits. Nós realmente temos bilhões de computadores por aí?

Sim.

Além disso, no início, quando havia apenas alguns computadores e todos pensavam que um

bilhão era um número incrivelmente grande, algumas grandes organizações receberam

generosamente milhões de endereços IP para uso próprio (Como Xerox, MIT, Ford, HP, IBM, GE,

AT&T e uma pequena empresa chamada Apple, para citar alguns.).

Na verdade, se não fosse por várias medidas paliativas, já teríamos os esgotado há muito

tempo.

Mas agora estamos vivendo em uma era em que todos os seres humanos têm um endereço IP,

todos os computadores, todas as calculadoras, todos os telefones, todos os parquímetros e

(por que não) todos os lhotes de cachorros também.

E assim o IPv6 nasceu. Como Vint Cerf é provavelmente imortal (mesmo que sua forma física

passe, Deus nos livre, ele provavelmente já está existindo como uma espécie hiper-inteligente

do programa ELIZA¹⁴ nas profundezas do Internet2), ninguém quer ter de ouvi-lo dizer

novamente "eu avisei" se não tivermos endereços su cientes na próxima versão do Internet

Protocol.

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O que isso lhe sugere?

Que precisamos de muito mais endereços. Que não precisamos apenas de duas vezes mais de

endereços, nem um bilhão de vezes mais, nem mil trilhões de vezes mais, mas 79 MILHÕES

BILHÕES TRILHÕES de vezes mais endereços possíveis! Isso vai mostrar a eles!

Você está dizendo: "Beej, isso é verdade? Eu tenho todos os motivos para descrer de grandes

números." Bem, as diferenças entre 32 bits e 128 bits podem não parecer grandes; são apenas

mais 96 bits, certo? Mas lembre-se, estamos falando de poderes aqui: 32 bits representam

cerca de 4 bilhões de números (2³²), enquanto 128 bits representam cerca de 340 trilhões de

trilhões de trilhões de números (na verdade, 2¹²⁸). Isso é como um milhão de Internets IPv4

para cada estrela no Universo.

Esqueça a aparência destes pontos-e-números do IPv4, também; agora temos uma

representação hexadecimal, com cada bloco de dois bytes separados por dois pontos, como

isso:

2001:0db8:c9d2:aee5:73e3:934a:a5ae:9551

Isso não é tudo! Muitas vezes, você terá um endereço IP com muitos zeros e poderá compactá-

los entre dois-pontos. E você pode deixar zeros à esquerda para cada par de bytes. Por

exemplo, cada um desses pares de endereços é equivalente:

2001:0db8:c9d2:0012:0000:0000:0000:0051

2001:db8:c9d2:12::51

2001:0db8:ab00:0000:0000:0000:0000:0000

2001:db8:ab00::

0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001

::1

O endereço ::1 é o endereço de auto-retorno. Isto sempre signi ca "esta máquina que estou

executando agora". Em IPv4, o endereço de auto-retorno é 127.0.0.1.

Finalmente, há um modo de compatibilidade IPv4 para endereços IPv6 com o qual você pode

se deparar. Se você quiser, por exemplo, para representar o IPv4 192.0.2.33 como um

endereço IPv6, você usaria a seguinte notação: "::ffff:192.0.2.33"

Estamos falando de diversão séria.

Na verdade, é tão divertido, os criadores do IPv6 gentilmente mativeram trilhões e trilhões de

endereços para uso reservado, mas temos tantos, francamente, quem ainda está contando?

Há muito de sobra para cada homem, mulher, criança, cachorrinho e parquímetro em todos os

planetas da galáxia. E acredite em mim, cada planeta da galáxia possui parquímetros. Você

sabe que é verdade.

Subnets

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Por motivos organizacionais, às vezes é conveniente declarar que "Desta primeira parte do

endereço IP até este bit é a parte da rede do endereço IP, e o restante é a parte do host".

Por exemplo, com IPv4, você pode ter 192.0.2.12, e poderíamos dizer que os três primeiros

campos são a rede e o último o endereço do host. Ou, dito de outra forma, estamos falando do

host 12 na rede 192.0.2.0 (veja como podemos zerar o byte de endereço do host.)

E agora, para mais informações desatualizadas! Pronto? Nos tempos antigos, houveram

"classes" de sub-redes, onde o primeiro, segundo, ou terceiro bytes do endereço formavam a

parte de rede. Se você tivesse a sorte de ter um byte para a rede e três para o host, você

poderia ter 24 bits de hosts na sua rede (16 milhões ou mais). Essa era uma rede "Classe A".

No extremo oposto, havia uma "Classe C", com três bytes de rede e um byte de host (256 hosts,

menos uma dupla que estavam reservados).

Então, como você pode ver, havia apenas alguns Classe A, uma pilha enorme de Classe C e

alguns Classe B no meio.

A porção da rede do endereço IP é descrita por algo chamado netmask, onde você realiza uma

operação bitwise-AND com o endereço IP para obter o número da rede. A netmask geralmente

tem um formato parecido com 255.255.255.0. (Por exemplo, com essa netmask, se o seu IP

é 192.0.2.12, então sua rede é 192.0.2.12 AND 255.255.255.0 o que gera

192.0.2.0.)

Infelizmente, descobriu-se que isso não era su ciente para as eventuais necessidades da

Internet; nós estávamos cando sem classes C rapidamente, e nós estávamos de nitivamente

fora das Classes A, então nem se incomode em perguntar. Para remediar isso, os números

permitidos para a netmask são combinados arbitrários de bits, não apenas 8, 16 ou 24. Então

você pode ter uma netmask de, digamos, 255.255.255.252, que é de 30 bits de rede e 2 bits

de host, permitindo quatro hosts na rede. (Note que a netmask é SEMPRE um monte de bits 1

seguidos por um monte de bits 0.)

Mas é um pouco difícil usar uma grande série de números como 255.192.0.0 como

netmask. Primeiro de tudo, as pessoas não têm uma ideia intuitiva da quantidade de bits, e em

segundo lugar, não é realmente compacta. Então, o Novo Estilo surgiu e é muito melhor. Você

apenas precisa colocar uma barra após o endereço IP e, em seguida, o número de bits de rede

em decimal. Assim: 192.0.2.12/30.

Ou, para IPv6, algo como isso: 2001:db8::/32 ou 2001:db8:5413:4028::9db9/64.

Números de Porta

Se você se lembra, apresentamos anteriormente o Modelo de rede em camadas que possuia a

camada de Internet (IP) separada da Camada de Transporte Host-para-Host (TCP e UDP).

Atenção a isso antes do próximo parágrafo.

Acontece que, além de um endereço IP (usado pela camada IP), há outro endereço usado pelo

TCP (sockets stream) e, coincidentemente, pelo UDP (sockets datagram). É o número de porta.

Ele é um número de 16-bit que é como o endereço local da conexão.

Pense no endereço IP como o endereço de um hotel e o endereço da porta como o número do

quarto. Essa é uma analogia decente; talvez mais tarde eu venha com uma envolvendo a

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indústria automobilística.

Digamos que você queira ter um computador que lide com e-mails recebidos E serviços web—

como você diferencia os dois em um único computador com um único endereço IP?

Bem, serviços diferentes na Internet têm diferentes números de porta bem conhecidos. Você

pode vê-los todos em the Big IANA Port List¹⁵ ou, se você estiver em um ambiente Unix, em

seu arquivo /etc/services. O HTTP (a web) usa a porta 80, o telnet usa a porta 23, o SMTP

a porta 25, o jogo DOOM¹⁶ usa a porta 666, etc. E assim por diante. Portas abaixo de 1024 são

frequentemente consideradas especiais, e geralmente exigem privilégios especiais do Sistema

Operacional para seu uso.

E é isso!

Byte Order

Por ordem do rei! Haverá duas ordenações de bytes, a seguir conhecidas como ótima e

péssima!

Brincadeira, mas uma é realmente melhor do que a outra. :-)

Não há uma maneira fácil de dizer isso, então só vou deixar escapar: seu computador pode

estar armazenando bytes em ordem inversa bem abaixo do seu nariz. Eu sei! Ninguém queria

te dizer.

O fato é que todos no mundo da Internet geralmente concordam que se você quiser

representar um número hexadecimal de dois bytes, digamos b34f, você poderá armazená-lo

em dois bytes sequenciais b3 seguido de 4f. Faz sentido, e, como Wilford Brimley¹⁷ diria, é a

coisa certa a fazer. Esse número, armazenado com a parte mais signi cativa primeiro, é

chamado Big-Endian.

Infelizmente, alguns computadores espalhados aqui e ali ao longo o mundo, ou seja, qualquer

coisa com um processador Intel ou compatível com Intel, armazena os bytes de forma

invertida, de modo que b34f seria armazenado na memória como os bytes sequenciais 4f

seguido de b3. Este método de armazenamento é chamado Little-Endian.

Mas espere, ainda não terminei com a terminologia! O Big-Endian, o mais sensato, também é

chamado de Network Byte Order porque essa é a ordem em que os tipos de rede funcionam.

Seu computador salva números em Host Byte Order. Se ele é um Intel 80x86, o Host Byte Order

é Little-Endian. Se é um Motorola 64k, o Host Byte Order é Big-Endian. Se é um PowerPC, o

Host Byte Order é..., isso depende!

Muitas vezes, quando você cria pacotes ou preenche estruturas de dados você precisa se

certi car de que seus números de dois e quatro bytes estão em Network Byte Order. Mas como

você pode fazer isso se você não conhece o Host Byte Order nativo?

Boas notícias! Você acabou de supor que o Host Byte Order não está correto, e você sempre

passa os valore através de uma função para con gurá-los para Network Byte Order. A função

fará a conversão mágica se for necessário e ,desta forma, o seu código torna-se portátil entre

máquinas com endianness diferentes.

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Tudo certo. Existem dois tipos de números que você pode converter: short (dois bytes) e

long (quatro bytes). Essas funções funcionam para variações de unsigned. Digamos que

você queira converter um short de Host Byte Order para Network Byte Order. Comece com "h"

para "host", siga com "to", depois, "n" para "rede" e "s" para "short": h-to-n-s, ou htons() (leia:

"Host to Network Short").

É quase fácil demais...

Você pode usar todas as combinações de "n", "h", "s" e "l" desejadas, sem contar as realmente

estúpidas. Por exemplo, NÃO há função stolh() ("Short to Long Host")—não aqui, de

qualquer forma. Mas há:

Funcão

Descrição

htons() host to network short

htonl() host to network long

ntohs() network to host short

ntohl() network to host long

Basicamente, você precisará converter os números para Network Byte Order antes de saírem

pelo o e convertê-los de volta a Host Byte Order quando recebidos pelo o.

Eu não conheço sobre a variante de 64-bit, desculpe. E se você quiser fazer com ponto

utuante, con ra a seção sobre Serialização, bem abaixo.

Assuma que os números neste documento estejam em Host Byte Order, a menos que eu diga o

contrário.

structs

Bem, nalmente estamos aqui. É hora de falar sobre programação. Nesta seção, cobrirei vários

tipos de dados usados pelas interfaces de sockets, uma vez que alguns deles são verdadeiros

mistérios a se descobrir.

Primeiro, o mais fácil: o descritor de socket. Um descritor de socket é do seguinte tipo:

int

Apenas um int regular.

As coisas cam estranhas a partir daqui, então apenas leia comigo e acredite.

Minha Primeira Struct™—struct addrinfo. Essa estrutura é uma invenção mais recente e é

usada para preparar as estruturas de endereço do socket para uso posterior. Também é usada

em pesquisas de nome de host e pesquisas de nome de serviço. Isso fará mais sentido mais

tarde quando chegarmos ao seu uso real, mas saberemos por enquanto que é uma das

primeiras coisas que você ligará ao fazer uma conexão.

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struct addrinfo {

int

ai_flags;

// AI_PASSIVE, AI_CANONNAME,

etc.

int

ai_family;

// AF_INET, AF_INET6,

AF_UNSPEC

int

ai_socktype;

// SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM

int

ai_protocol;

// use 0 para "qualquer"

size_t

ai_addrlen;

// tamanho de ai_addr em

bytes

struct sockaddr *ai_addr;

// struct sockaddr_in ou _in6

char

*ai_canonname; // nome de host canônico e

completo

struct addrinfo *ai_next;

// lista ligada, próximo nó

};

Você carregará essa struct rapidamente, e depois chamará getaddrinfo(). Ela retornará um

ponteiro para uma nova lista ligada dessa estrutura preenchida com todos os itens

necessários.

Você pode forçá-la a usar IPv4 ou IPv6 no campo ai_family, ou deixá-lo como AF_UNSPEC

para usar qualquer um. Isto é legal porque o seu código pode ser funcional com qualquer

versão IP.

Note que esta é uma lista ligada: ai_next aponta para o próximo elemento—pode haver vários

resultados para você escolher. Eu usaria o primeiro resultado que funcionasse, mas você

poderia ter necessidades de negócios diferentes; Eu não sei tudo, man!

Você verá que o campo ai_addr na struct addrinfo é um ponteiro para uma struct

sockaddr. É ai que começamos a entrar nos detalhes básicos do que está dentro de uma

struct de endereço IP.

Você não precisa escrever a essas estruturas usualmente; muitas vezes, uma chamada a

getaddrinfo() para preencher a sua struct addrinfo é tudo o que você precisa. Você

terá, no entanto, que espiar dentro destas structs para obter seus valores de retorno, então

vou aprensentá-los aqui.

(Além disso, todo o código escrito antes de struct addrinfo ser inventada eram

embalados à mão, então você verá um monte de códigos IPv4 em estado bruto que fazem

exatamente isso. Você sabe, em versões antigas deste guia e assim por diante.)

Algumas structs são IPv4, algumas são IPv6, e algumas são ambas. Farei anotações de

quais são o que.

De qualquer forma, a struct sockaddr detém informações de endereço de socket para

muitos tipos de sockets.

struct sockaddr {

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unsigned short

sa_family;

// família de endereços,

AF_xxx

char

sa_data[14];

// 14 bytes de endereço do

protocolo

};

sa_family pode ser uma variedade de coisas, mas será AF_INET (IPv4) ou AF_INET6 (IPv6)

para tudo o que zermos neste documento. sa_data contém um endereço de destino e o

número da porta para o socket. Isto é bastante complicado, pois você não quer embalar

tediosamente o endereço no sa_data manualmente.

Para lidar com struct sockaddr, os programadores criaram uma estrutura paralela: struct

sockaddr_in ("in" para "Internet") para uso com IPv4.

E esta é a parte importante: um ponteiro para uma struct sockaddr_in pode ser

convertido para um ponteiro para uma struct sockaddr e vice-versa. Assim, mesmo que

connect() procure uma struct sockaddr*, você ainda pode utilizar uma struct

sockaddr_in e converte-lá no último minuto!

// (IPv4 somente--veja struct sockaddr_in6 para IPv6)

struct sockaddr_in {

short int

sin_family;

// Família de endereços,

AF_INET

unsigned short int sin_port;

// Número de Porta

struct in_addr

sin_addr;

// Endereço Internet

unsigned char

sin_zero[8]; // Mesmo tamanho que struct

sockaddr

};

Esta estrutura facilita a referência de elementos do endereço do socket. Note que sin_zero

(que é incluído para preencher a estrutura com o comprimento de uma struct sockaddr)

deve ser todo de nido para zero com a função memset(). Além disso, observe que

sin_family corresponde a sa_family em uma struct sockaddr e deve ser con gurada

para "AF_INET". Finalmente, o sin_port deve estar em Network Byte Order (usando

htons()!)

Vamos cavar mais fundo! Você vê que o campo sin_addr é uma struct in_addr. Que

coisa é essa? Bem, não para ser excessivamente dramático, mas é uma das mais

assustadoras unions de todos os tempos:

// (IPv4 somente--veja struct in6_addr para IPv6)

// Endereço Internet (uma estrutura por razões históricas)

struct in_addr {

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uint32_t s_addr; // é um int de 32 bits (4 bytes)

};

Uau! Bem, isso era usado para ser uma união, mas agora aqueles dias parecem ter

desaparecido. Boa viagem. Então, se você declarou ina para ser do tipo struct

sockaddr_in, então ina.sin_addr.s_addr faz referência ao endereço IP de 4 bytes

(Network Byte Order). Observe que, mesmo que o seu sistema ainda use a terrível union em

struct em_addr, você ainda pode referenciar o endereço IP de 4 bytes exatamente da

mesma maneira que eu z acima (isto devido aos #defines.)

E sobre IPv6? Existem structs similares para ele, assim:

// (IPv6 somente--veja struct sockaddr_in e struct in_addr para

IPv4)

struct sockaddr_in6 {

u_int16_t

sin6_family;

// família de endereços,

AF_INET6

u_int16_t

sin6_port;

// número da porta, Network

Byte Order

u_int32_t

sin6_flowinfo; // informação de fluxo IPv6

struct in6_addr sin6_addr;

// endereço IPv6

u_int32_t

sin6_scope_id; // ID do escopo

};

struct in6_addr {

unsigned char s6_addr[16];

// endereço IPv6

};

Observe que o IPv6 tem um endereço IPv6 e um número de porta, assim como IPv4 tem um

endereço IPv4 e um número de porta.

Além disso, note que eu não estou começando a falar sobre as informações de uxo IPv6 ou

campos de identi cação de escopo neste momento... este é apenas um guia de iniciação.:-)

Por último, mas não menos importante, aqui está outra estrutura simples, struct

sockaddr_storage que é projetada para ser grande o su ciente para manter ambas as

estruturas IPv4 e IPv6. Veja, para algumas chamadas, às vezes você não sabe com

antecedência se vai preencher sua struct sockaddr com um endereço IPv4 ou IPv6. Assim

você passa por esta estrutura paralela, muito semelhante à struct sockaddr, exceto maior,

e depois a converte para o tipo que você precisa:

struct sockaddr_storage {

sa_family_t ss_family;

// família de endereços

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// tudo isso é preenchimento, implementação específica,

ignore:

char

__ss_pad1[_SS_PAD1SIZE];

int64_t

__ss_align;

char

__ss_pad2[_SS_PAD2SIZE];

};

O que é importante é que você pode ver a família de endereços no campo ss_family

—veri que isso para ver se é AF_INET ou AF_INET6 (para IPv4 ou IPv6). Então você pode

converter para uma struct sockaddr_in ou struct sockaddr_in6 se você quiser.

Endereços IP, Parte Dois

Felizmente para você, há diversas funções que lhe permitem manipular endereços IP. Não há

necessidade de os descobrir à mão e enchê-los por um longo tempo usando o operador <<.

Primeiro, digamos que você tenha uma struct sockaddr_in ina, e você tem um endereço

IP "10.12.110.57" ou "2001:db8:63b3:1::3490" que você deseja armazenar nela. A

função que você desejará usar, inet_pton(), converte um endereço IP em notação de

números e pontos em uma struct in_addr ou uma struct in6_addr dependendo se

você especi car AF_INET ou AF_INET6. ("pton" signi ca "presentation to network"—você

pode chamar isso de "printable to network" se for mais fácil para lembrar.) A conversão pode

ser feita da seguinte forma:

struct sockaddr_in sa; // IPv4

struct sockaddr_in6 sa6; // IPv6

inet_pton(AF_INET, "10.12.110.57", &(sa.sin_addr)); // IPv4

inet_pton(AF_INET6, "2001:db8:63b3:1::3490", &(sa6.sin6_addr));

// IPv6

(Nota rápida: as velhas maneiras de fazer as coisas utilizado uma função chamada

inet_addr() ou outra chamada inet_aton() são agora obsoletas e não funcionam com o

IPv6.)

Agora, o trecho de código acima não é muito robusto porque não há veri cação de erros. Veja,

inet_pton() retorna -1 em caso de erro, ou 0 se o endereço é confuso. Portanto, para

garantir veri que se o resultado é superior a 0 antes de usar!

Tudo bem, agora você pode converter strings de endereços IP em suas representações

binárias. E o contrário? E se você tem uma struct in_addr e você quiser imprimi-lá em

notação de números-e-pontos? (Ou uma struct in6_addr que você quer na notação hex-

e-pontos). Neste caso, você vai querer usar a função inet_ntop() ("ntop" signi ca "network

to presentation"—você pode chamá-la de "network to printable" se for mais fácil de lembrar),

assim:

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// IPv4:

char ip4[INET_ADDRSTRLEN];

// espaço para manter a

string IPv4

struct sockaddr_in sa;

// fingir que isso é

carregado com algo

inet_ntop(AF_INET, &(sa.sin_addr), ip4,

INET_ADDRSTRLEN);

printf("O endereço IPv4 é: %s\n", ip4);

// IPv6:

char ip6[INET6_ADDRSTRLEN]; // espaço para manter a

string IPv6

struct sockaddr_in6 sa6;

// fingir que isso é

carregado com algo

inet_ntop(AF_INET6, &(sa6.sin6_addr), ip6,

INET6_ADDRSTRLEN);

printf("O endereço IPv6 é: %s\n", ip6);

Quando você executa, você passa o tipo de endereço (IPv4 ou IPv6), o endereço, um ponteiro

para uma string que manterá o resultado e o máximo comprimento dessa string. (Duas macros

seguram convenientemente o tamanho da grande string de endereço IPv4 ou IPv6:

INET_ADDRSTRLEN e INET6_ADDRSTRLEN.)

(Outra nota rápida a mencionar, mais uma vez a velha maneira de fazer as coisas: a função

histórica para fazer esta conversão foi chamada inet_ntoa(). Também é obsoleta e não

funcionará com IPv6.)

Por m, essas funções só funcionam com endereços de IP numéricos—elas não farão qualquer

pesquisa de servidor de nomes DNS para um nome de host, como "www.example.com". Você

usará getaddrinfo() para fazer isso, como você verá mais tarde.

Redes Privadas (ou desconectadas)

Muitos lugares têm um rewall que oculta a rede local do restante do mundo para sua própria

proteção. E muitas vezes, o rewall traduz endereços IP "internos" para "externos" (que todos

os outros no mundo conhecem) usando um processo chamado Network Address Translation,

ou NAT.

Você ainda está cando nervoso? "Onde ele está indo com todas estas coisas estranhas?"

Bem, relaxe e compre uma bebida não-alcoólica (ou alcoólica) porque, como iniciante, você

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não precisa nem se preocupar com o NAT, ele é feito para você de forma transparente. Mas eu

queria falar sobre a rede atrás do rewall no caso de você começar a car confuso com

números de rede que esteja vendo.

Por exemplo, eu tenho um rewall em casa. Eu tenho dois endereços IPv4 estáticos alocados

para meu uso pela empresa do DSL, e ainda tenho sete computadores na rede. Como isso é

possível? Dois computadores não podem compartilhar um mesmo endereço IP, ou então os

dados não saberiam para qual deles se destinam!

A resposta é: eles não compartilham os mesmos endereços IP. Eles estão em uma rede

privada, com 24 milhões de endereços IP alocados para eles. Eles são todos só para mim.

Bem, tudo para mim, tanto quanto para qualquer outra pessoa que esteja preocupada. Aqui

está o que está acontecendo:

Se eu zer login em um computador remoto, ele me informará que estou logado em 192.0.2.33,

que é o endereço IP público que meu ISP forneceu para mim. Mas se eu perguntar ao meu

computador local qual é seu endereço IP, ele diz 10.0.0.5. Quem está traduzindo o endereço IP

de um para o outro? Está certo, o rewall! Está fazendo NAT!

10.x.x.x é um dos poucos endereços de rede reservados que só deve ser usado em redes

totalmente desconectadas, ou em redes que estão atrás de rewalls. Os detalhes de quais

números de redes privadas estão disponíveis para uso estão descritos na RFC 1918¹⁸, mas

alguns comuns que você verá são 10.x.x.x e 192.168.x.x, onde x é 0-255, geralmente. O

menos comum é 172.y.x.x, onde y varia entre 16 e 31.

Redes atrás de um rewall NAT não necessitam estar em uma faixa de IP´s reservados, mas

elas geralmente estão.

(Curiosidade! Meu endereço IP externo não é realmente 192.0.2.33. A rede 192.0.2.x é

reservada para simular um IP "real" em documentações, assim como neste guia! Uau!)

O IPv6 também possui redes privadas. Elas começam com fdXX: (ou talvez no futuro fcXX:),

conforme RFC 4193¹⁹. NAT e IPv6 não se misturam geralmente, no entanto (a menos que

você esteja fazendo gateway IPv6 para IPv4, o que está além do escopo deste documento)—

em teoria você terá tantos endereços à sua disposição que você não precisará usar NAT por

muito mais tempo. Mas se você quiser alocar endereços para você em uma rede que não será

encaminhada para fora, é assim que se faz.

Saltando de IPv4 para IPv6

Mas eu só quero saber o que mudar no meu código para continuar com o IPv6! Diga-me agora!

Ok! Ok!

Quase tudo aqui já foi dito a cima, mas a versão curta para os impacientes. (É claro que há

mais do que isso, mas é isso que se aplica ao guia.)

1. Em primeiro lugar, tente usar getaddrinfo() para obter todas as informações sobre

struct sockaddr, em vez de embalar a estrutura manualmente. Isto irá mantê-la

compatível entre versões de IP, e eliminará muitos dos passos seguintes.

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2. Em qualquer lugar em que você perceba estar codi cando qualquer coisa relacionada a

versão IP, tente a embalar com uso de uma função auxiliar.

3. Altere AF_INET para AF_INET6.

4. Altere PF_INET para PF_INET6.

5. Altere atribuições INADDR_ANY para atribuições in6addr_any, que são ligeiramente

diferentes:

struct sockaddr_in sa;

struct sockaddr_in6 sa6;

sa.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

// usar meu endereço IPv4

sa6.sin6_addr = in6addr_any; // usar meu endereço IPv6

Além disso, o valor IN6ADDR_ANY_INIT pode ser usado como um inicializador quando

a struct in6_addr é declarada, assim:

struct in6_addr ia6 = IN6ADDR_ANY_INIT;

6. Em vez de struct sockaddr_in use struct sockaddr_in6, certi cando-se de

adicionar "6" para os campos de forma apropriada (Veja structs, acima). Não há

campo sin6_zero.

7. Em vez de struct in_addr use struct in6_addr, certi cando-se de adicionar "6"

para os campos conforme apropriado (Veja structs, acima).

8. Em vez de inet_aton() ou inet_addr(), use inet_pton().

9. Em vez de inet_ntoa(), use inet_ntop().

10. Em vez de gethostbyname(), utilize a superior getaddrinfo().

11. Em vez de gethostbyaddr(), use a superior getnameinfo() (embora

gethostbyaddr() ainda possa trabalhar com IPv6).

12. INADDR_BROADCAST não funciona mais. Use IPv6 multicast em seu lugar.

E é isso!

Chamadas de Sistema

Esta é a seção onde nós entramos nas chamadas de sistema (e outras chamadas de

bibliotecas) que permitem que você acesse funcionalidades de rede de um ambiente Unix, ou

qualquer ambiente que suporte a API de sockets para esses assuntos (BSD, Windows, Linux,

Mac, o-que-você-tiver.). Quando você chama uma dessas funções, o kernel assume o controle

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e faz todo o trabalho para você automagicamente.

O lugar onde a maioria das pessoas cam presas aqui é na ordem de chamada das funções.

Nisso, as páginas man não são úteis, como você provavelmente já descobriu. Bem, para ajudar

nessa terrível situação, tentei expor as chamadas de sistema nas seções a seguir exatamente

(aproximadamente) na mesma ordem em que você precisará chamá-las em seus programas.

Isso, juntamente com algumas amostras de códigos aqui e ali, um pouco de leite com

biscoitos (que temo que você tenha que fornecer a si mesmo), e algumas vísceras cruas com

coragem, e você estará transmitindo dados pela Internet como o Filho de Jon Postel!

(Observe que, por brevidade, muitos trechos de código abaixo não fazem as veri cações de

erros necessárias. E eles muito comumente assumem que os resultados de chamadas a

getaddrinfo() têm sucesso e retornam uma entrada válida para a lista ligada. Ambas as

situações são adequadamente abordadas nos programas independentes, portanto, use-os

como um modelo.)

getaddrinfo()—Prepare Para Começar!

Esta função é um verdadeiro burro de carga com diversas opções, mas seu uso é realmente

muito simples. Ela ajuda a de nir as structs que você precisará mais tarde.

Um pouco de história: Costumávamos usar uma função chamada gethostbyname() para

fazer pesquisas de DNS. Então carregávamos essas informações à mão em uma struct

sockaddr_in, e usávamos isso em nossas chamadas.

Isto não é mais necessário, felizmente (Também não é desejável, se você quer escrever código

que funcione tanto para IPv4 quanto para IPv6!). Nestes tempos modernos, você tem agora a

função getaddrinfo() que faz todos os tipos de coisas boas para você, incluindo pesquisas

de nomes DNS e serviço, e preenche as structs que você precisa, além disso!

Vamos dar uma olhada!

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netdb.h>

int getaddrinfo(const char *node,

// Ex. "www.example.com"

ou IP

const char *service,

// Ex. "http" ou número da

porta

const struct addrinfo *hints,

struct addrinfo **res);

Você passa à essa função três parâmetros de entrada, e dá-lhe um ponteiro para uma lista

ligada, res, para resultados.

O parâmetro node é o nome do host a se conectar, ou um endereço IP.

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Em seguida vem o parâmetro service, que pode ser um número de porta, como "80", ou o

nome de um determinado serviço (encontrados em The IANA Port List²⁰ ou no arquivo

/etc/services em sua máquina Unix) como "http" ou "ftp" ou "telnet" ou "smtp" ou qualquer

outro.

Finalmente, o parâmetro hints aponta para uma struct addrinfo já preenchida por você

com informações relevantes.

Aqui está uma chamada de exemplo, se você é um servidor no IP do seu próprio host, porta

3490. Observe que isso não faz realmente nenhuma escuta ou con guração de rede; ele

simplesmente con gura estruturas que usaremos mais tarde:

int status;

struct addrinfo hints;

struct addrinfo *servinfo;

// apontará para os

resultados

memset(&hints, 0, sizeof hints); // verifique se a

estrutura está vazia

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// não me importo se

IPv4 ou IPv6

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; // sockets stream TCP

hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

// preencha meu IP para

mim

if ((status = getaddrinfo(NULL, "3490", &hints,

&servinfo)) != 0) {

fprintf(stderr, "erro em getaddrinfo: %s\n",

gai_strerror(status));

exit(1);

}

// servinfo agora aponta para uma lista encadeada de 1

// ou mais structs addrinfos

// ... faça tudo até que você não precise mais de

servinfo

freeaddrinfo(servinfo); // liberar a lista encadeada

Observe que eu de ni o ai_family para AF_UNSPEC, dizendo com isso que eu não me

importo se usarmos IPv4 ou IPv6. Você pode con gurá-lo para AF_INET ou AF_INET6 se você

quiser um ou outro especi camente.

Além disso, você verá a ag AI_PASSIVE ali; isto diz a getaddrinfo() para atribuir o

endereço do meu host local à estrutura do socket. Isso é bom porque você não precisa

codi cá-lo. (Ou você pode colocar um endereço especí co como primeiro parâmetro de

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getaddrinfo(), onde eu tenho atualmente NULL, lá em cima.)

Então nós fazemos a chamada. Se houver um erro (getaddrinfo() retornar diferente de

zero), podemos imprimi-lo usando a função gai_strerror(), como você pode ver. Se tudo

funcionar corretamente, porém, servinfo irá apontar para uma lista ligada de struct

addrinfos, cada uma das quais contém uma struct sockaddr de algum tipo que

podemos usar mais tarde! Bacana!

Finalmente, quando terminamos de usar a lista ligada que getaddrinfo() tão

graciosamente alocou para nós, nós podemos (e devemos) liberar tudo com uma chamada a

freeaddrinfo().

Aqui está um exemplo de chamada se você é um cliente que quer se conectar a um

determinado servidor, digamos "www.example.net" na porta 3490. Novamente, isto não faz

realmente se conectar, mas con gura as estruturas que usaremos mais tarde:

int status;

struct addrinfo hints;

struct addrinfo *servinfo;

// apontará para os

resultados

memset(&hints, 0, sizeof hints); // verifique se a

estrutura está vazia

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// não me importo se

IPv4 ou IPv6

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; // sockets stream TCP

// prepare-se para conectar

status = getaddrinfo("www.example.net" , "3490", &hints,

&servinfo);

// servinfo agora aponta para uma

// lista encadeada de 1 ou mais struct addrinfos

// etc.

Eu continuo dizendo que servinfo é uma lista ligada com todos os tipos de informações de

endereço. Vamos escrever um programa de demonstração rápida para mostrar essas

informações. Este pequeno programa²¹ imprimirá os endereços IP para qualquer host que

você especi que na linha de comando:

** showip.c -- mostra endereços IP para um host dado na

linha de comando

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#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netdb.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netinet/in.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

struct addrinfo hints, *res, *p;

int status;

char ipstr[INET6_ADDRSTRLEN];

if (argc != 2) {

fprintf(stderr,"uso: showip hostname\n");

return 1;

}

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC; // AF_INET ou AF_INET6

para forçar versão

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

if ((status = getaddrinfo(argv[1], NULL, &hints,

&res)) != 0) {

fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n",

gai_strerror(status));

return 2;

}

printf("Endereço IP para %s:\n\n", argv[1]);

for(p = res;p != NULL; p = p->ai_next) {

void *addr;

char *ipver;

// pegue o ponteiro para o endereço em si,

// campos diferentes em IPv4 e IPv6:

if (p->ai_family == AF_INET) { // IPv4

struct sockaddr_in *ipv4 = (struct

sockaddr_in *)p->ai_addr;

addr = &(ipv4->sin_addr);

ipver = "IPv4";

} else { // IPv6

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struct sockaddr_in6 *ipv6 = (struct

sockaddr_in6 *)p->ai_addr;

addr = &(ipv6->sin6_addr);

ipver = "IPv6";

}

// converta o IP em uma string e imprima-o:

inet_ntop(p->ai_family, addr, ipstr, sizeof

ipstr);

printf("

%s: %s\n", ipver, ipstr);

}

freeaddrinfo(res); // libere a lista ligada

return 0;

}

Como você pode ver, o código chama getaddrinfo() para o que quer que você passe na

linha de comando, que preenche a lista ligada apontada por res, e então nós podemos iterar

sobre a lista e imprimir coisas ou fazer qualquer coisa.

(Há um pouco de feiúra lá onde nós temos que cavar diferentes tipos de struct sockaddrs

dependendo da versão IP. Me desculpe por isso! Eu não tenho certeza de uma maneira melhor

para contornar isso.)

Execução de exemplo! Todo mundo adora screenshots:

$ showip www.example.net

Endereço IP para www.example.net:

IPv4: 192.0.2.88

$ showip ipv6.example.com

Endereço IP para ipv6.example.com:

IPv4: 192.0.2.101

IPv6: 2001:db8:8c00:22::171

Agora que temos isso sob controle, usaremos os resultados que obtivemos de

getaddrinfo() para passar a outras funções de socket e, nalmente, estabelecer a nossa

conexão de rede! Continue lendo!

socket()—Obtenha o descritor de arquivo!

Eu acho que não posso mais deixar de comentar—Eu tenho que comentar sobre a chamada de

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sistema socket(). Aqui estão os detalhes:

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

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

Mas o que são esses argumentos? Eles permitem que você de na que tipo de socket deseja

(IPv4 ou IPv6, stream ou datagram, e TCP ou UDP).

As pessoas costumavam codi car esses valores, e você ainda pode fazer isso. (domain é

PF_INET ou PF_INET6, type é SOCK_STREAM ou SOCK_DGRAM, e protocol pode ser

de nido como 0 para que se escolha o protocolo apropriado para type. Ou você pode chamar

getprotobyname() para procurar o protocolo desejado, "tcp" ou "udp".)

(Este PF_INET é um parente próximo do AF_INET que você pode usar ao inicializar o campo

sin_family em sua struct sockaddr_in. Na verdade, eles são tão intimamente

relacionados que possuem realmente o mesmo valor, e muitos programadores chamam

socket() e passam AF_INET como o primeiro argumento em vez de PF_INET. Agora, pegue

um pouco de leite com biscoitos, porque é hora da história. Era uma vez, há muito tempo,

pensava-se que talvez uma família de endereços (o que signi ca o "AF" em "AF_INET")

pudesse suportar vários protocolos que foram referidos por sua família de protocolos (o que

signi ca "PF" em "PF_INET"). Isso não aconteceu. E todos viveram felizes para sempre, m.

Então a coisa mais certa a fazer é usar AF_INET em sua struct sockaddr_in e PF_INET

em sua chamada a socket().)

De qualquer forma, chega disso. O que você realmente precisa fazer é usar os valores a partir

dos resultados da execução de getaddrinfo(), e alimentá-los em socket() diretamente

assim:

int s;

struct addrinfo hints, *res;

// faça a pesquisa

// [fingir que já preenchemos a estrutura "hints"]

getaddrinfo("www.example.com" , "http", &hints, &res);

// novamente, você deve verificar erros em getaddrinfo()

e percorrer

// a lista vinculada "res" procurando entradas válidas

em vez de apenas

// supor que a primeira seja boa (como muitos desses

exemplos).

// Veja a seção cliente/servidor para exemplos reais.

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s = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

socket() simplesmente retorna a você um descritor de socket que você pode usar em

chamadas de sistema posteriores, ou -1 em caso de erro. A variável global errno é de nida

para o valor do erro (veja a página man errno para mais detalhes, e uma nota rápida sobre o

uso de errno em programas multithreaded).

Bem, bem, bem, mas o que há de bom neste socket? A resposta é que ele não é muito bom por

si só, e você precisa ler e fazer mais chamadas de sistema para que possa fazer qualquer

sentido.

bind()—Em que porta eu estou?

Depois de ter um socket, talvez seja necessário o associar a uma porta na sua máquina local.

(Isto é comumente feito se você estiver usando listen() para conexões de entrada em uma

porta especí ca—jogos de rede multijogador fazem isso quando dizem para "conecte-se a

192.168.5.10 na porta 3490".) O número da porta é usado pelo kernel para assciar um pacote

de entrada ao descritor de socket de um determinado processo. Se você estiver apenas

usando connect() (porque você é o cliente, não o servidor), isso provavelmente será

desnecessário. Leia de qualquer maneira, apenas por diversão.

Aqui está a sinopse para a chamada de sistema bind():

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

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

sockfd é o descritor de arquivo de socket retornado por socket(). my_addr é um ponteiro

para uma struct sockaddr que contém informações sobre o seu endereço, ou seja, porta e

endereço IP. addrlen é o comprimento em bytes desse endereço.

Uau. Isso é um pouco para que possamos absorver em pouco tempo. Vamos a um exemplo de

uso de sockets com bind() no host onde o programa é executado, porta 3490:

struct addrinfo hints, *res;

int sockfd;

// primeiro, carregar estruturas de endereço com

getaddrinfo():

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// usar IPv4 ou IPv6,

qualquer que seja

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

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hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

// preencha meu IP para

mim

getaddrinfo(NULL, "3490", &hints, &res);

// cria o socket:

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

// Usa bind na porta que passamos a getaddrinfo():

bind(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

Ao utilizar a ag AI_PASSIVE, estou dizendo ao programa para usar bind() no IP da máquina

em que está sendo executado. Se você deseja usar bind em um endereço IP local especí co,

ignore AI_PASSIVE e ponha o endereço IP como primeiro argumento de getaddrinfo().

bind() também retorna -1 em caso de erro e põe em errno o valor do erro.

Muitos códigos antigos empacotam manualmente a struct sockaddr_in antes de

chamarem bind(). Obviamente, isso é especí co para IPv4, mas não há realmente nada que

impeça você de fazer a mesma coisa com IPv6, exceto que o uso de getaddrinfo() será

mais fácil, em geral. De qualquer forma, o código antigo é algo como isto:

// !!! ESTE É O MODO ANTIGO !!!

int sockfd;

struct sockaddr_in my_addr;

sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

my_addr.sin_family = AF_INET;

my_addr.sin_port = htons(MYPORT);

// short, network

byte order

my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.12.110.57");

memset(my_addr.sin_zero, '\0', sizeof my_addr.sin_zero);

bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof

my_addr);

No código acima, você também pode atribuir INADDR_ANY ao campo s_addr, se você quiser

usar bind no seu endereço de IP local (como a ag AI_PASSIVE, acima). A versão IPv6 de

INADDR_ANY é uma variável global in6addr_any que é atribuída ao campo sin6_addr de

sua struct sockaddr_in6. (Há também uma macro IN6ADDR_ANY_INIT que você pode

usar em uma variável inicializadora.)

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Outra coisa a observar ao chamar bind(): não use números baixos como endereços de

portas. Todas as portas abaixo de 1024 são RESERVADAS (a menos que você seja o

superusuário)! Você pode ter qualquer número de porta acima disso, até 65535 (desde que não

esteja sendo usada por outro programa).

Às vezes, você pode perceber, você tenta executar novamente um servidor e bind() falha,

alegando "Endereço já em uso." O que signi ca isso? Bem, parte de um socket que estava

conectado ainda está pendurada no kernel e está monopolizando a porta. Você pode esperar

que ele seja limpo (um minuto ou mais) ou adicionar ao seu programa um código que lhe

permita reutilizar a porta, como isso:

int yes=1;

//char yes='1'; // As pessoas do Solaris usam isso

// contornar a mensagem de erro "Endereço já em uso"

(setsockopt(listener,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&yes,sizeof

yes) == -1) {

perror("setsockopt");

exit(1);

}

Uma pequena nota nal extra sobre bind(): há momentos em que você absolutamente não

precisará chamá-la. Se você está conectado com connect() a uma máquina remota e você

não se importa com a porta local (como é o caso com telnet, onde você só se preocupa com

a porta remota), você pode simplesmente chamar connect(), ela veri cará se o socket está

desativado, e fará bind() para uma porta local não usada, se necessário.

connect()—Ei, você!

Vamos ngir por alguns minutos que você é uma aplicação telnet. Seu usuário ordena que

você (assim como no lme TRON) obtenha um descritor de arquivo de socket. Você obedece e

chama socket(). Em seguida, o usuário diz-lhe para conectar-se a "10.12.110.57" na porta

"23" (a porta padrão para telnet.) Uau! O que você faz agora?

Para sua sorte, programa, você está agora examinando a seção sobre connect()—como se

conectar a um host remoto. Então leia furiosamente a seguir! Não há tempo a perder!

A chamada connect() é a seguinte:

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int

addrlen);

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sockfd é o nosso descritor de arquivo de socket amigável, como retornado pela chamada

socket(), serv_addr é uma struct sockaddr contendo a porta de destino e o endereço

IP, e addrlen é o comprimento em bytes da estrutura de endereço do servidor.

Todas essas informações podem ser adquiridas a partir dos resultados da chamada de

getaddrinfo().

Isso está começando a fazer mais sentido? Eu não posso lhe ouvir a partir daqui, por isso, eu

espero que esteja. Vamos dar um exemplo onde fazemos uma conexão a

"www.example.com", porta 3490:

struct addrinfo hints, *res;

int sockfd;

// primeiro, carregue as estruturas de endereço com

getaddrinfo:

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

getaddrinfo("www.example.com" , "3490", &hints, &res);

// crie o socket:

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

// conectar!

connect(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

Mais uma vez, os programas old-school preenchiam suas próprias struct sockaddr_in

para passar a connect(). Você pode fazer isso se você quiser. Veja a nota similar na seção

bind(), acima.

Certi que-se de veri car o valor de retorno de connect()—ela retornará -1 em caso de erro e

con gurará a variável errno.

Além disso, observe que nós não chamamos bind(). Basicamente, nós não nos importamos

com o nosso número de porta local; nós só nos importamos com para onde estamos indo (a

porta remota). O kernel escolherá uma porta local para nós, e o site ao qual nos conectaremos

receberá automaticamente essas informações. Não se preocupe.

listen()—Alguém por favor pode me ligar?

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Ok, tempo para uma mudança de ritmo. E se você não quiser se conectar a um host remoto?

Digo, apenas por diversão, você quer esperar conexões de entrada e tratá-las de alguma forma.

O processo é executado em dois passos: primeiro você usa listen(), então você usa

accept() (veja abaixo).

A chamada de escuta (listen) é bastante simples, mas requer um pouco de explicação:

int listen(int sockfd, int backlog);

sockfd é o descritor de arquivo de socket usual da chamada de sistema socket(). backlog

é o número de conexões permitidas na la de entrada. O que isso signi ca? Bem, conexões de

entrada aguardarão nesta la até que você as aceite com accept() (veja abaixo) e este é o

limite de quantas podem entrar na la. A maioria dos sistemas limita silenciosamente esse

número para cerca de 20; você provavelmente pode de nir como 5 ou 10.

Mais uma vez, como de costume, listen() retorna -1 e con gura errno quando houverem

erros.

Bem, como você provavelmente pode imaginar, precisamos chamar bind() antes de

chamarmos listen() para que o servidor esteja sendo executado em uma porta especí ca.

(Você tem que ser capaz de dizer aos seus amigos em que porta conectarem-se!) Então, se

você estiver ouvindo as conexões de entrada, a sequência de chamadas de sistema que você

fará é:

getaddrinfo();

socket();

bind();

listen();

/* accept() aceita aqui */

Eu só deixarei isso como código de exemplo, uma vez que é bastante autoexplicativo. (O

código na seção accept(), abaixo, é mais completo.) A parte realmente complicada de todas

estas coisas é a chamada de accept().

accept()—"Obrigado por ligar para a porta 3490."

Prepare-se—a chamada a accept() é meio estranha! O que vai acontecer é o seguinte:

alguém de muito longe vai tentar usar connect() contra a sua máquina em uma porta em

que você usou listen(). As conexões serão en leiradas esperando para serem aceitas com

accept(). Você chama accept() e diz a ela para obter a conexão pendente. Ela vai retornar

para você um novo descritor de arquivo socket para utilizar com esta única conexão! É isso

mesmo, de repente você tem dois descritores de arquivos sockets pelo preço de um! O original

ainda continua esperando novas conexões, e o recém-criado está nalmente pronto para o uso

de send() e recv(). Chegamos lá!

A chamada é a seguinte:

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#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t

*addrlen);

sockfd é o descritor de socket de listen(). Bastante fácil. addr normalmente será um

ponteiro para uma struct sockaddr_storage local. É aqui onde as informações sobre a

conexão de entrada vão (e com elas você pode determinar qual host está lhe chamando de

qual porta). addrlen é uma variável local do tipo inteira que deve ser de nida para

sizeof(struct sockaddr_storage) antes de seu endereço ser passado a accept().

accept() não colocará mais bytes do que addr foi con gurado para guardar. Se ele colocar

um menor número, ele alterará o valor de addrlen para re etir isso.

Adivinha? accept() retorna -1 e de ne errno se ocorrer um erro. Aposto que não percebeu.

Como antes, isso é muito para absorver em tão pouco tempo, então aqui está um fragmento de

código de exemplo para leitura:

#include <string.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#define MYPORT "3490"

// a porta onde os usuários se

estarão

#define BACKLOG 10

// quantidade de conexões

enfileiradas

int main(void)

{

struct sockaddr_storage their_addr;

socklen_t addr_size;

struct addrinfo hints, *res;

int sockfd, new_fd;

// !! não esqueça de fazer de realizar as

verificações de erros !!

// primeiro, carregue as estruturas de endereços com

getaddrinfo():

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// usar IPv4 ou IPv6,

o que for

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hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

// preencha meu IP

para mim

getaddrinfo(NULL, MYPORT, &hints, &res);

// cria socket, liga-o com bind, e ouve nele com

listen:

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

bind(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

listen(sockfd, BACKLOG);

// agora aceita uma conexão de entrada:

addr_size = sizeof their_addr;

new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr

*)&their_addr, &addr_size);

// pronto para se comunicar no descritor de socket

new_fd!

Mais uma vez, note que vamos usar o descritor de socket new_fd para todas as chamadas

send() e recv(). Se você está recebendo apenas uma única conexão, você pode fechar com

close() a escuta de sockfd a m de evitar mais conexões de entrada na mesma porta, se

você assim desejar.

send() e recv()—Fale comigo, baby!

Estas duas funções são para comunicação através de sockets stream ou sockets datagram

conectados. Se você quiser usar sockets datagram regulares, desconectados, você precisa ver

a seção sobre sendto() e recvfrom(), abaixo.

A chamada send():

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

sockfd é o descritor de socket para o qual você quer enviar dados (seja ele o retornado por

socket() ou o que você recebeu com accept().) msg é um ponteiro para os dados que você

deseja enviar, e len é o comprimento desses dados em bytes. Basta de nir flags para 0.

(Veja a página man de send() para mais informações sobre ags.)

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Um código de exemplo pode ser:

char *msg = "Beej está aqui!";

int len, bytes_sent;

len = strlen(msg);

bytes_sent = send(sockfd, msg, len, 0);

send() retorna o número de bytes realmente enviados—isso pode ser menor do que o número

que você disse para ela enviar! Veja, às vezes você diz para enviar um monte de dados e ela

simplesmente não pode lidar com isso. Ela irá disparar tanto dos dados quanto possível, e

con ará em você para enviar o resto mais tarde. Lembre-se, se o valor retornado por send()

não coincide com o valor em len, cabe a você enviar o resto da string. A boa notícia é a

seguinte: se o pacote for pequeno (menos de 1K ou quase isso) ela irá provavelmente

gerenciar para enviar a coisa toda de uma só vez. Mais uma vez, -1 é devolvido em caso de

erro, e errno é de nido para o número do erro.

A chamada recv() é semelhante em muitos aspectos:

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

sockfd é o descritor de socket a ser lido, buf é o buffer para receber as informações, len é o

comprimento máximo do buffer, e flags pode ser novamente ajustada para 0. (Veja a página

man de recv() para obter informações sobre ags.)

recv() retorna o número de bytes realmente lidos no buffer, ou -1 em caso de erro (com

errno ajustado de acordo.)

Espere! recv() pode retornar 0. Isso só pode signi car uma coisa: o lado remoto terminou a

conexão com você! Um valor de retorno 0 é a forma de recv() informar que isso ocorreu.

Agora, isso foi fácil, não foi? Agora você pode enviar e receber dados em sockets stream! Uau!

Você é um Programador de Rede Unix!

sendto() e recvfrom()—Fale comigo, DGRAM-style

"Isto é tudo muito bom e elegante," Eu ouvi você dizendo, "mas onde é que isto me leva com

sockets datagram desconectados?". Sem problemas, amigo. Nós temos exatamente a coisa.

Como sockets datagram não estão conectados a um host remoto, adivinha qual informação

precisamos fornecer antes de enviar um pacote? Está certo! O endereço de destino! Aqui está

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o escopo:

int sendto(int sockfd, const void *msg, int len, unsigned int

flags,

const struct sockaddr *to, socklen_t tolen);

Como você pode ver, esta chamada é basicamente a mesma que a chamada send() com a

adição de dois outros pedaços de informação. to é um ponteiro para uma struct sockaddr

(que provavelmente será outra struct sockaddr_in ou struct sockaddr_in6 ou

struct sockaddr_storage que você converteu no último minuto), que contém o endereço

IP de destino e porta. tolen, um int no fundo, pode simplesmente ser de nido para sizeof

*to ou sizeof(struct sockaddr_storage).

Para colocar as mãos na estrutura de endereço de destino, você provavelmente a obterá de

getaddrinfo(), ou a partir de recvfrom(), abaixo, ou preencherá manualmente.

Assim como com send(), sendto() retorna o número de bytes realmente enviados (que,

novamente, pode ser menor do que o número de bytes que você disse para ela enviar), ou -1

em caso de erro.

Igualmente semelhantes são recv() e recvfrom(). A sinopse de recvfrom() é:

int recvfrom(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags,

struct sockaddr *from, int *fromlen);

Novamente, isso é exatamente como recv() com a adição de alguns campos. from é um

ponteiro para uma struct sockaddr_storage que será preenchida com o endereço IP e a

porta da máquina de origem. fromlen é um ponteiro para um int local, que deve ser

inicializado para sizeof

*from ou sizeof (struct sockaddr_storage). Quando a

função retornar, fromlen conterá o comprimento do endereço armazenado em from.

recvfrom() retorna o número de bytes recebidos, ou -1 em caso de erro (com errno

ajustado em conformidade.)

Então, aqui vai uma pergunta: Por que usamos struct sockaddr_storage como o tipo de

socket? Por que não struct sockaddr_in? Porque, veja, nós não queremos nos amarrar ao

IPv4 ou IPv6. Então, usamos uma struct genérica struct sockaddr_storage, que sabemos

que será grande o su ciente para ambos.

(Então... aqui está uma outra questão: por que struct sockaddr não é grande o su ciente

para qualquer endereço? Nós até de nimos a struct sockaddr_storage de propósito

geral para a struct sockaddr de propósito geral! Parece estranho e redundante, hum. A

resposta é, ela simplesmente não é grande o su ciente, e eu acho que alterá-la neste momento

seria problemático. Então, eles zeram uma nova.)

Lembre-se, se você usa connect() com um socket datagram, então você pode simplesmente

usar send() e recv() para todas as suas transações. O socket em si ainda é um socket

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datagram e os pacotes ainda usam UDP, mas a interface do socket adicionará

automaticamente as informações de destino e fonte para você.

close() e shutdown()—Não olhe mais na minha cara!

Uau! Você esteve enviando dados com send() e recebendo com recv() o dia inteiro, e os

obteve. Você está pronto para fechar a conexão em seu descritor de socket. Isso é fácil. Você

pode apenas usar a função normal de descritores de arquivos Unix close():

close(sockfd);

Isso evitará mais leituras e gravações no socket. Qualquer um tentando ler ou escrever no

socket na extremidade remota receberá um erro.

Apenas no caso de você querer um pouco mais de controle sobre como o socket fecha, você

pode usar a função shutdown(). Ela permite que você interrompa a comunicação em um

determinado sentido, ou em ambos os sentidos (assim como close() faz). Sinopse:

int shutdown(int sockfd, int how);

sockfd é o descritor de arquivo socket que você deseja desligar, e how é um dos seguintes:

how

Effect

Recebimentos seguintes desativados

Envios seguintes desativados

Envios e recebimentos seguintes desativados (como close())

shutdown() retorna 0 em caso de sucesso, e -1 em caso de erro (com errno ajustado em

conformidade.)

Se você se atrever a usar shutdown() em sockets datagram desconectados, ela

simplesmente tornará o socket indisponível para posteriores chamadas de send() e recv()

(lembre-se de que você pode usá-las se você usou connect() com sockets datagram.)

É importante notar que shutdown() na verdade não fecha o descritor de arquivo—apenas

altera a sua usabilidade. Para liberar um descritor de socket, você precisa usar close().

Nada mais sobre.

(Exceto para lembrar que, se você estiver usando Windows e Winsock você deverá chamar

closesocket() em vez de close().)

getpeername()—Quem é você?

Essa função é tão fácil.

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É tão fácil, que eu quase não lhe dei a sua própria secção. Mas aqui está, de qualquer forma.

A função getpeername() informará quem está na outra extremidade de um socket stream

conectado. A sinopse:

#include <sys/socket.h>

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

*addrlen);

sockfd é o descritor do socket stream conectado, addr é um ponteiro para uma struct

sockaddr (ou uma struct sockaddr_in) que conterá as informações sobre o outro lado

da conexão, e addrlen é um ponteiro para um int, que deve ser inicializado para sizeof

*addr ou sizeof (struct sockaddr).

A função retorna -1 em caso de erro e de ne errno em conformidade.

Depois de ter seu endereço, você pode usar inet_ntop(), getnameinfo() ou

gethostbyaddr() para imprimir ou obter mais informações. Não, você não pode obter o seu

nome de login. (Ok, ok. Se o outro computador está executando um daemon ident, isso é

possível. Isso, no entanto, está além do escopo deste documento. Con ra RFC 1413²² para

mais informações.)

gethostname()—Quem sou eu?

Ainda mais fácil do que getpeername() é a função gethostname(). Ela retorna o nome do

computador em que seu programa está sendo executado. O nome pode ser usado por

gethostbyname(), a seguir, para determinar o endereço IP da sua máquina local.

O que poderia ser mais divertido? Eu poderia pensar em algumas coisas, mas elas não

pertencem à programação de sockets. De qualquer forma, aqui está sua composição:

O que poderia ser mais divertido? Eu poderia pensar em algumas coisas, mas elas não

pertencem à programação de sockets. De qualquer forma, aqui está o detalhamento:

#include <unistd.h>

int gethostname(char *hostname, size_t size);

Os argumentos são simples: hostname é um ponteiro para um vetor de caracteres que conterá

o nome do host ao retorno da função, e size é o comprimento em bytes do vetor hostname.

A função retorna 0 ao completar com sucesso, e -1 em caso de erro, estabelecendo errno

como de costume.

Cliente-Servidor Background

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Isso é o um mundo cliente-servidor, baby. Quase tudo na rede é baseado em processos

clientes falando com processos servidores e vice-versa. Como telnet, por exemplo. Quando

você se conecta a um servidor remoto na porta 23 com o telnet (o cliente), um programa

naquele host (chamado telnetd, o servidor) ganha vida. Ele lida com a conexão telnet de

entrada, prepara um prompt de login, etc.

request

send()

recv()

Client

Server

recv()

send()

response

Interação Cliente-Servidor.

A troca de informações entre cliente e servidor é resumida no diagrama acima.

Note que o par cliente-servidor podem falar SOCK_STREAM, SOCK_DGRAM, ou qualquer outra

coisa (contanto que eles estejam falando a mesma coisa.) Alguns bons exemplos de pares de

cliente-servidor são telnet/telnetd, ftp/ftpd, ou Firefox/Apache. Toda vez que você

usa ftp, há um programa remoto, ftpd, que serve você.

Geralmente, haverá apenas um servidor em uma máquina, e esse servidor lidará com vários

clientes usando fork(). A rotina básica é: o servidor espera por uma conexão, a aceita com

accept(), e cria um novo processo lho com fork() para lidar com isso. Isso é o que o

nosso servidor de exemplo faz na próxima seção.

Um Servidor Stream Simples

Tudo o que esse servidor faz é enviar a string "Olá, mundo!" por uma conexão stream. Tudo

que você precisa fazer para testar este servidor é executá-lo em uma janela, e com telnet

conectar a ele a partir de outra com:

$ telnet remotehostname 3490

Onde remotehostname é o nome da máquina em que você está executando o servidor.

O código do servidor²³:

** server.c -- uma demonstração de socket stream como

servidor

#include <stdio.h>

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#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <netdb.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <sys/wait.h>

#include <signal.h>

#define PORT "3490"

// a porta que os clientes usarão

para se conectarem

#define BACKLOG 10

// a quantidade de conexões

pendentes a enfileirar

void sigchld_handler(int s)

{

// waitpid() pode sobrescrever errno, então nós

salvamos e restauramos:

int saved_errno = errno;

while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0);

errno = saved_errno;

}

// obtém sockaddr, IPv4 ou IPv6:

void *get_in_addr(struct sockaddr *sa)

{

if (sa->sa_family == AF_INET) {

return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);

}

return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);

}

int main(void)

{

int sockfd, new_fd;

// ouça em sock_fd, nova

conexão em new_fd

struct addrinfo hints, *servinfo, *p;

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struct sockaddr_storage their_addr; // informações

de endereço do cliente

socklen_t sin_size;

struct sigaction sa;

int yes=1;

char s[INET6_ADDRSTRLEN];

int rv;

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

hints.ai_flags = AI_PASSIVE; // use meu IP

if ((rv = getaddrinfo(NULL, PORT, &hints,

&servinfo)) != 0) {

fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n",

gai_strerror(rv));

return 1;

}

// loop através de todos os resultados e

// fazer bind para o primeiro que pudermos

for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {

if ((sockfd = socket(p->ai_family,

p->ai_socktype,

p->ai_protocol)) == -1) {

perror("servidor: socket");

continue;

}

if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,

&yes,

sizeof(int)) == -1) {

perror("setsockopt");

exit(1);

}

if (bind(sockfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen) ==

-1) {

close(sockfd);

perror("servidor: bind");

continue;

}

break;

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}

freeaddrinfo(servinfo); // tudo feito com essa

estrutura

if (p == NULL)

{

fprintf(stderr, "servidor: falha com bind\n");

exit(1);

}

if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1) {

perror("listen");

exit(1);

}

100

sa.sa_handler = sigchld_handler; // colher todos os

processos mortos

101

sigemptyset(&sa.sa_mask);

102

sa.sa_flags = SA_RESTART;

103

if (sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL) == -1) {

104

perror("sigaction");

105

exit(1);

106

}

107

108

printf("servidor: aguardando por conexões...\n");

109

110

while(1) {

// loop principal de accept()

111

sin_size = sizeof their_addr;

112

new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr

*)&their_addr, &sin_size);

113

if (new_fd == -1) {

114

perror("accept");

115

continue;

116

}

117

118

inet_ntop(their_addr.ss_family,

119

get_in_addr((struct sockaddr *)&their_addr),

120

s, sizeof s);

121

printf("servidor: tenho uma conexão de %s\n",

s);

122

123

if (!fork()) { // este é o processo filho

124

close(sockfd); // processo filho não precisa

ouvir

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125

if (send(new_fd, "Hello, world!", 13, 0) ==

-1)

126

perror("send");

127

close(new_fd);

128

exit(0);

129

}

130

close(new_fd);

// pai não precisa disso

131

}

132

133

return 0;

134

}

Caso você esteja curioso, eu tenho o código em uma grande função main() para manter (eu

sinto) a clareza sintática. Sinta-se livre para dividi-la em funções menores, se isso te faz se

sentir melhor.

(Além disso, toda esta coisa de sigaction() pode ser nova para você—isso é ok. O código

que está lá é responsável por colher os processos zumbis que aparecem quando os processos

lhos de fork() terminam. Se você criar lotes de zumbis e não terminá-los, o administrador

do sistema se tornará raivoso.)

Você pode obter os dados desse servidor usando o cliente listado na próxima seção.

Um Cliente Stream Simples

Esse cara é ainda mais fácil que o servidor. Tudo o que este cliente faz é conectar-se ao host

especi cado na linha de comandos, porta 3490. Ele obtém a string que o servidor envia.

O código do cliente²⁴:

** client.c -- uma demonstração de socket stream como

cliente

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include <netdb.h>

#include <sys/types.h>

#include <netinet/in.h>

#include <sys/socket.h>

#include <arpa/inet.h>

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#define PORT "3490" // a porta onde o cliente conectará

#define MAXDATASIZE 100 // número máximo de bytes a

obter por vez

// obtém sockaddr, IPv4 ou IPv6:

void *get_in_addr(struct sockaddr *sa)

{

if (sa->sa_family == AF_INET) {

return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);

}

return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);

}

int main(int argc, char *argv[])

{

int sockfd, numbytes;

char buf[MAXDATASIZE];

struct addrinfo hints, *servinfo, *p;

int rv;

char s[INET6_ADDRSTRLEN];

if (argc != 2) {

fprintf(stderr,"uso: cliente hostname\n");

exit(1);

}

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

if ((rv = getaddrinfo(argv[1], PORT, &hints,

&servinfo)) != 0) {

fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n",

gai_strerror(rv));

return 1;

}

// percorrer todos os resultados e

// conectar-se ao primeiro que pudermos

for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {

if ((sockfd = socket(p->ai_family,

p->ai_socktype,

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p->ai_protocol)) == -1) {

perror("cliente: socket");

continue;

}

if (connect(sockfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen)

-1) {

close(sockfd);

perror("cliente: connect");

continue;

}

break;

}

if (p == NULL) {

fprintf(stderr, "cliente: falha em connect\n");

return 2;

}

inet_ntop(p->ai_family, get_in_addr((struct sockaddr

*)p->ai_addr),

s, sizeof s);

printf("cliente: conectando a %s\n", s);

freeaddrinfo(servinfo); // tudo feito com essa

estrutura

if ((numbytes = recv(sockfd, buf, MAXDATASIZE-1, 0))

-1) {

perror("recv");

exit(1);

}

buf[numbytes] = '\0';

printf("cliente: recebido '%s'\n",buf);

close(sockfd);

return 0;

}

Observe que, se você não executar o servidor antes de executar o cliente, connect()

retornará "Conexão recusada". Muito útil.

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Sockets Datagram

Nós já cobrimos o básico de sockets UDP datagram com a nossa discussão sobre sendto()

e recvfrom(), acima, então eu vou apresentar apenas alguns programas de exemplo:

talker.c e listener.c.

listener ca em uma máquina à espera de um pacote de entrada na porta 4950. talker

envia um pacote para essa porta, na máquina especi cada, que contém o que o usuário digita

na linha de comando.

Aqui está o código para listener.c²⁵:

** listener.c -- uma demonstração de socket "servidor"

com datagram

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netdb.h>

#define MYPORT "4950"

// a porta onde os usuários se

conectarão

#define MAXBUFLEN 100

// obtém sockaddr, IPv4 ou IPv6:

void *get_in_addr(struct sockaddr *sa)

{

if (sa->sa_family == AF_INET) {

return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);

}

return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);

}

int main(void)

{

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int sockfd;

struct addrinfo hints, *servinfo, *p;

int rv;

int numbytes;

struct sockaddr_storage their_addr;

char buf[MAXBUFLEN];

socklen_t addr_len;

char s[INET6_ADDRSTRLEN];

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC; // configure com

AF_INET para forçar IPv4

hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;

hints.ai_flags = AI_PASSIVE; // use meu IP

if ((rv = getaddrinfo(NULL, MYPORT, &hints,

&servinfo)) != 0) {

fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n",

gai_strerror(rv));

return 1;

}

// loop através dos resultados e bind para o

primeiro que pudermos

for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {

if ((sockfd = socket(p->ai_family,

p->ai_socktype,

p->ai_protocol)) == -1) {

perror("listener: socket");

continue;

}

if (bind(sockfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen) ==

-1) {

close(sockfd);

perror("listener: bind");

continue;

}

break;

}

if (p == NULL) {

fprintf(stderr, "listener: falha ao fazer bind

para o socket\n");

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return 2;

}

freeaddrinfo(servinfo);

printf("listener: aguardando por recvfrom...\n");

addr_len = sizeof their_addr;

if ((numbytes = recvfrom(sockfd, buf, MAXBUFLEN-1 ,

(struct sockaddr *)&their_addr, &addr_len)) ==

-1) {

perror("recvfrom");

exit(1);

}

printf("listener: tenho um pacote de %s\n",

inet_ntop(their_addr.ss_family,

get_in_addr((struct sockaddr *)&their_addr),

s, sizeof s));

printf("listener: o pacote tem %d bytes de

comprimento\n", numbytes);

buf[numbytes] = '\0';

printf("listener: conteúdo do pacote \"%s\"\n",

buf);

close(sockfd);

return 0;

}

Observe que, em nossa chamada a getaddrinfo() estamos nalmente usando

SOCK_DGRAM. Além disso, observe que não há necessidade de listen() ou accept(). Esta

é uma das vantagens de usar sockets datagram desconectados!

Em seguida vem o código fonte de talker.c²⁶:

** talker.c -- um "cliente" de demonstração com datagram

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

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#include <string.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netdb.h>

#define SERVERPORT "4950"

// a porta onde se conectar

int main(int argc, char *argv[])

{

int sockfd;

struct addrinfo hints, *servinfo, *p;

int rv;

int numbytes;

if (argc != 3) {

fprintf(stderr,"uso: talker hostname

mensagem\n");

exit(1);

}

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;

if ((rv = getaddrinfo(argv[1], SERVERPORT, &hints,

&servinfo)) != 0) {

fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n",

gai_strerror(rv));

return 1;

}

// loop atráves de todos os resultados e criar

socket

for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {

if ((sockfd = socket(p->ai_family,

p->ai_socktype,

p->ai_protocol)) == -1) {

perror("talker: socket");

continue;

}

break;

}

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if (p == NULL) {

fprintf(stderr, "talker: falha ao criar o

socket\n");

return 2;

}

if ((numbytes = sendto(sockfd, argv[2],

strlen(argv[2]), 0,

p->ai_addr, p->ai_addrlen)) == -1) {

perror("talker: sendto");

exit(1);

}

freeaddrinfo(servinfo);

printf("talker: enviados %d bytes para %s\n",

numbytes, argv[1]);

close(sockfd);

return 0;

}

E isso é tudo o que existe sobre o assunto! Execute listener em alguma máquina, em

seguida, execute talker em outra. Veja-as se comunicarem! Diversão garantida para toda a

família!

Você nem precisa executar o servidor dessa vez! Você pode rodar talker, por si só, e ele feliz

simplesmente dispara pacotes para o além, onde desaparecem se ninguém estiver pronto com

recvfrom() no outro lado. Lembre-se: dados enviados usando sockets datagram UDP não

possuem garantia de entrega!

Com exceção de um pequeno detalhe que eu já mencionei muitas vezes no passado: sockets

datagram conectados. Eu preciso falar sobre isso aqui, já que estamos na seção datagram do

documento. Digamos que talker chame connect() e especi que o endereço de listener.

Daquele ponto em diante, talker só pode enviar e receber do endereço especi cado por

connect(). Por esta razão, você não precisa usar sendto() e recvfrom(); Você pode

simplesmente usar send() e recv().

Técnicas Ligeiramente Avançadas

Estas técnicas não são realmente avançadas, mas elas saem dos níveis mais básicos já

cobertos. Na verdade, se você chegou até aqui, você deve se considerar bastante realizado nos

fundamentos da programação de rede Unix! Parabéns!

Então, aqui vamos nós para o admirável mundo novo de algumas das coisas mais esotéricas

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que você pode querer aprender sobre sockets. Veja agora!

Blocking

Blocking. Você já ouviu falar sobre isso—agora, o que diabos é isso? Em poucas palavras,

"block" é jargão técnico para "sleep". Você provavelmente reparou que quando você executa

listener, acima, ele ca ali até que um pacote chegue. O que acontece é que ele chamou

recvfrom(), não havia dados e, portanto, por recvfrom() é feito "block" (ou seja, dormir lá)

até que alguns dados cheguem.

Muitas funções fazem block. accept() faz block. Todas funções recv() fazem block. A

razão pela qual elas podem fazer isso é porque elas estão autorizadas. Quando você cria pela

primeira vez o descritor de socket com socket(), o kernel o con gura para blocking. Se você

não quer um socket realizando blocking, você precisa fazer uma chamada a fcntl():

#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>

sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

fcntl(sockfd, F_SETFL, O_NONBLOCK);

Ao de nir um socket para non-blocking, você pode efetivamente "consultar" o socket para obter

informações. Se você tenta ler de um socket non-blocking e não houverem dados lá, não será

permitido fazer blocking—ele retornará -1 e errno será de nido como EAGAIN ou

EWOULDBLOCK.

(Espere—ele pode retornar EAGAIN ou EWOULDBLOCK? Por qual você veri cará? A

especi cação na verdade não diz qual o seu sistema retornará, então para a portabilidade,

con ra ambos.)

De um modo geral, no entanto, este tipo de consulta é uma má idéia. Se você colocar seu

programa em uma espera ocupada procurando dados sobre o socket, você drenará tempo de

CPU de modo antiquado. Uma solução mais elegante para veri car se há dados esperando

para serem lidos vem na seção a seguir em poll().

poll()—Multiplexação Síncrona de E/S

O que você realmente deseja fazer é, de alguma forma, monitorar um monte de sockets de

uma só vez e depois lidar com aqueles que têm dados prontos. Dessa forma, você não precisa

consultar continuamente todos os sockets para ver quais estão prontos para leitura.

Uma palavra de aviso: poll() é terrivelmente lento quando se trata de um número

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gigantesco de conexões. Nessas circunstâncias, você obterá melhor desempenho

com uma biblioteca de eventos como libevent²⁷ que tenta usar o método mais

rápido possível disponível em seu sistema.

Então, como você pode evitar as consultas? Não como simples ironia, você pode evitar usando

a chamada de sistema poll(). Em poucas palavras, pediremos ao sistema operacional que

faça todo o trabalho sujo para nós e avise-nos quando alguns dados estiverem prontos para

leitura em quais sockets. Enquanto isso, nosso processo pode dormir, economizando recursos

do sistema.

O plano geral do jogo é manter uma matriz de struct pollfds com informações sobre

quais descritores de sockets queremos monitorar e que tipo de eventos queremos monitorar. O

sistema operacional bloqueará a chamada poll() até que um desses eventos ocorra (por

exemplo, "socket pronto para leitura!") ou até que ocorra um tempo limite especi cado pelo

usuário.

Útilmente, um socket listen() retornará "pronto para ler" quando uma nova conexão de

entrada estiver pronta para ser aceita com accept().

Isso é divertido o su ciente. Como usamos isso?

#include <poll.h>

int poll(struct pollfd fds[], nfds_t nfds, int timeout);

fds é nossa matriz de informações (que sockets devem ser monitoradas para quê), nfds é a

contagem de elementos na matriz e timeout é um tempo limite em milissegundos. Retorna o

número de elementos na matriz que tiveram um evento ocorrendo.

Vamos dar uma olhada nessa struct:

struct pollfd {

int fd;

// o descritor de socket

short events;

// bitmap de eventos em que estamos

interessados

short revents;

// quando poll() retorna, bitmap de

ocorridos

};

Então, teremos uma matriz dessas e veremos o campo fd para cada elemento em um

descritor de socket que estamos interessados em monitorar. E então de niremos o campo

events para indicar o tipo de evento em que estamos interessados.

O campo events é um bitwise-OR como se segue:

Macro

Descrição

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23/07/2020 13:49

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

Macro

Descrição

POLLIN Avise-me quando os dados estiverem prontos para recv() neste socket.

POLLOUT Avise-me quando eu puder utilizar send() neste socket sem bloquear.

Depois de ter seu array de struct pollfds em ordem, você pode passá-lo para poll(),

passando também o tamanho do array, assim como um valor de tempo limite em

milissegundos. (Você pode especi car um tempo limite negativo para aguardar uma

eternidade.)

Após o retorno de poll(), você pode veri car o campo revents para ver se POLLIN ou

POLLOUT está de nido, indicando que o evento ocorreu.

(Na verdade, você pode fazer mais com a chamada poll(). Consulte a página de manual

poll(), abaixo, para mais detalhes.)

Aqui está um exemplo²⁸ onde esperaremos 2,5 segundos para que os dados estejam prontos

para leitura da entrada padrão, ou seja, quando você pressionar RETURN:

#include <stdio.h>

#include <poll.h>

int main(void)

{

struct pollfd pfds[1]; // Mais se você quiser

monitorar mais

pfds[0].fd = 0;

// Entrada padrão

pfds[0].events = POLLIN; // Diga-me quando estiver

pronto para ler

// Se você precisava monitorar outras coisas,

também:

//pfds[1].fd = some_socket; // Algum descritor de

socket

//pfds[1].events = POLLIN;

// Diga-me quando pronto

para leitura

printf("Pressione RETURN ou aguarde 2,5 segundos

pelo timeout\n");

int num_events = poll(pfds, 1, 2500); // timeout de

2.5 segundos

if (num_events == 0) {

printf("Poll sofreu timeout!\n");

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} else {

int pollin_happened = pfds[0].revents & POLLIN;

if (pollin_happened) {

printf("Descritor %d pronto para leitura\n",

pfds[0].fd);

} else {

printf("Ocorreu um evento inesperado: %d\n",

pfds[0].revents);

}

return 0;

}

Observe novamente que poll() retorna o número de elementos na matriz pfds para os quais

os eventos ocorreram. Ela não informa quais elementos da matriz (você ainda precisa procurar

por isso), mas informa quantas entradas têm um campo revents diferente de zero (para que

você pare de procurar depois de encontrar muitos).

Algumas perguntas podem surgir aqui: como adicionar novos descritores de arquivo ao

conjunto que passo para poll()? Para isso, basta ter espaço su ciente na matriz para tudo o

que você precisa ou realoque com realloc() mais espaço, conforme necessário.

E quanto a excluir itens do conjunto? Para isso, você pode copiar o último elemento da matriz

por cima do que você está excluindo. E depois passe menos um como a contagem para

poll(). Outra opção é que você pode de nir qualquer campo fd como um número negativo e

poll() irá ignorá-lo.

Como podemos reunir tudo isso em um servidor de bate-papo em que você possa executar

telnet contra?

O que faremos é iniciar um socket ouvinte e adicioná-lo ao conjunto de descritores de arquivos

de poll(). (Ele será exibido como pronto para leitura quando houver uma conexão de

entrada.)

Em seguida, adicionaremos novas conexões ao nosso array struct pollfd. E cresceremos

dinamicamente se carmos sem espaço.

Quando uma conexão é fechada, nós a removeremos da array.

E quando uma conexão estiver pronta para leitura, leremos os dados dela e enviaremos esses

dados para todas as outras conexões para que eles possam ver o que os outros usuários

digitaram.

Portanto este servidor poll²⁹ uma tentativa. Execute-o em uma janela e, em seguida, telnet

localhost 9034 de várias outras janelas do terminal. Você deve poder ver o que você digite

uma janela nas outras (depois que você pressionar RETURN).

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Guia Beej's Para Programação em Rede

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Não apenas isso, mas se você pressionar CTRL-] e digitar quit para sair do telnet, o

servidor deverá detectar a desconexão e remover você do array de descritores de arquivos.

** pollserver.c -- um servidor de bate-papo com várias

pessoas

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netdb.h>

#include <poll.h>

#define PORT "9034"

// Porta em que estamos ouvindo

// Obtenha sockaddr, IPv4 ou IPv6:

void *get_in_addr(struct sockaddr *sa)

{

if (sa->sa_family == AF_INET) {

return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);

}

return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);

}

// Retornar um socket de escuta

int get_listener_socket(void)

{

int listener;

// Descritor de socket de escuta

int yes=1;

// Para setsockopt() SO_REUSEADDR,

abaixo

int rv;

struct addrinfo hints, *ai, *p;

// Pegue um socket e ligue-o

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

if ((rv = getaddrinfo(NULL, PORT, &hints, &ai)) !=

0) {

fprintf(stderr, "selectserver: %s\n",

gai_strerror(rv));

exit(1);

}

for(p = ai; p != NULL; p = p->ai_next) {

listener = socket(p->ai_family, p->ai_socktype,

p->ai_protocol);

if (listener < 0) {

continue;

}

// Perder a maldita mensagem de erro "endereço

já em uso"

setsockopt(listener, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,

&yes, sizeof(int));

if (bind(listener, p->ai_addr, p->ai_addrlen) <

0) {

close(listener);

continue;

}

break;

}

// Se chegamos aqui, significa que não ficamos

presos

if (p == NULL) {

return -1;

}

freeaddrinfo(ai); // Tudo feito com isso

// Listen

if (listen(listener, 10) == -1) {

return -1;

}

return listener;

}

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// Inclua um novo descritor de arquivo no conjunto

void add_to_pfds(struct pollfd *pfds[], int newfd, int

*fd_count, int *fd_size)

{

// Se não tivermos espaço, adicione mais espaço na

matriz pfds

if (*fd_count == *fd_size) {

*fd_size *= 2; // Dobrar

*pfds = realloc(*pfds, sizeof(**pfds) *

(*fd_size));

}

(*pfds)[*fd_count].fd = newfd;

(*pfds)[*fd_count].events = POLLIN; // Verifique

pronto-para-ler

(*fd_count)++;

}

// Remova um índice do conjunto

void del_from_pfds(struct pollfd pfds[], int i, int

*fd_count)

{

// Copie o do final sobre este

pfds[i] = pfds[*fd_count-1];

100

101

(*fd_count)--;

102

}

103

104

// Main

105

int main(void)

106

{

107

int listener;

// Descritor de socket de escuta

108

109

int newfd;

// Descritor de socket recém-

aceito com accept()

110

struct sockaddr_storage remoteaddr; // Endereço do

cliente

111

socklen_t addrlen;

112

113

char buf[256];

// Buffer para dados do cliente

114

115

char remoteIP[INET6_ADDRSTRLEN];

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116

117

// Comece com espaço para 5 conexões

118

// (Realocamos conforme necessário)

119

int fd_count = 0;

120

int fd_size = 5;

121

struct pollfd *pfds = malloc(sizeof *pfds *

fd_size);

122

123

// Configure e obtenha um socket ouvinte

124

listener = get_listener_socket();

125

126

if (listener == -1) {

127

fprintf(stderr, "erro ao obter o socket de

escuta\n");

128

exit(1);

129

}

130

131

// Adicione o ouvinte para o conjunto

132

pfds[0].fd = listener;

133

pfds[0].events = POLLIN; // Reporta pronto para

leitura na conexão recebida

134

135

fd_count = 1; // Para o ouvinte

136

137

// Main loop

138

for(;;) {

139

int poll_count = poll(pfds, fd_count, -1);

140

141

if (poll_count == -1) {

142

perror("poll");

143

exit(1);

144

}

145

146

// Percorra as conexões existentes procurando

dados para ler

147

for(int i = 0; i < fd_count; i++) {

148

149

// Verifique se alguém está pronto para ler

150

if (pfds[i].revents & POLLIN) { // Temos

um!!

151

152

if (pfds[i].fd == listener) {

153

// Se o ouvinte estiver pronto para

ler, lide com a nova conexão

154

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155

addrlen = sizeof remoteaddr;

156

newfd = accept(listener,

157

(struct sockaddr *)&remoteaddr,

158

&addrlen);

159

160

if (newfd == -1) {

161

perror("accept");

162

} else {

163

add_to_pfds(&pfds, newfd,

&fd_count, &fd_size);

164

165

printf("servidor poll: nova

conexão de %s em "

166

"socket %d\n",

167

inet_ntop(remoteaddr.ss_family,

168

get_in_addr((struct

sockaddr*)&remoteaddr),

169

remoteIP,

INET6_ADDRSTRLEN),

170

newfd);

171

}

172

} else {

173

// Se não o ouvinte, somos apenas um

cliente comum

174

int nbytes = recv(pfds[i].fd, buf,

sizeof buf, 0);

175

176

int sender_fd = pfds[i].fd;

177

178

if (nbytes <= 0) {

179

// Erro ou conexão encerrada

pelo cliente

180

if (nbytes == 0) {

181

// Conexão fechada

182

printf("servidor poll:

desligar socket %d\n", sender_fd);

183

} else {

184

perror("recv");

185

}

186

187

close(pfds[i].fd); // Tchau!

188

189

del_from_pfds(pfds, i,

&fd_count);

190

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191

} else {

192

// Temos bons dados de um

cliente

193

194

for(int j = 0; j < fd_count;

j++) {

195

// Envie para todos!

196

int dest_fd = pfds[j].fd;

197

198

// Exceto o ouvinte e nós

mesmos

199

if (dest_fd != listener &&

dest_fd != sender_fd) {

200

if (send(dest_fd, buf,

nbytes, 0) == -1) {

201

perror("send");

202

}

203

}

204

}

205

}

206

} // END manipular dados do cliente

207

} // END ficou pronto para leitura em poll()

208

} // END percorrendo descritores de arquivo

209

} // END for(;;)--e você pensou que isso nunca iria

acabar!

210

211

return 0;

212

}

Na próxima seção veremos uma função mais antiga, semelhante, chamada select(). Tanto

select() quanto poll() oferecem funcionalidade e desempenho semelhantes, e diferem

realmente apenas na forma como são usadas. select() pode ser um pouco mais portátil,

mas talvez seja um pouco mais desajeitada em uso. Escolha a que você mais gosta, desde que

seja compatível com seu sistema.

select()—Multiplexação Síncrona de E/S, Old School

Esta função é um pouco estranha, mas é muito útil. Considere a seguinte situação: você é um

servidor e deseja ouvir as conexões de entrada, bem como manter a leitura das conexões que

você já possui.

Não há problema, você diz, apenas um accept() e alguns pares de recv() já resolveriam.

Não tão rápido, imbecil! E se você estiver em blocking em uma chamada accept()? Como

você receberá dados com recv() ao mesmo tempo? "Use sockets non-blocking!" De jeito

nenhum! Você não quer ser um parasita de CPU. O que, então?

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select() lhe dá o poder para monitorar vários sockets ao mesmo tempo. Ele lhe dirá quais

estão prontos para a leitura, quais estão prontos para a escrita, e quais sockets geraram

exceções, se você realmente quiser saber isso.

Alguns avisos: select(), embora muito portátil, é terrivelmente lento quando se

trata de um número gigante de conexões. Nessas circunstâncias, você obtém um

melhor desempenho de uma biblioteca de eventos como a libevent³⁰, que tenta

usar o método mais rápido possível disponível em seu sistema.

Sem mais delongas, vou oferecer a sinopse de select():

#include <sys/time.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,

fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

A função monitora "sets" (conjuntos) de descritores de arquivos; em particular: readfds,

writefds e exceptfds. Se você quiser ver se pode ler da entrada padrão e de algum

descritor de socket, sockfd, apenas de na o descritor de arquivo 0 e sockfd para o "set"

readfds. O parâmetro numfds deve ser de nido para o valor do mais alto descritor de arquivo

mais um. Neste exemplo, ele deve ser de nido para sockfd+1, uma vez que é seguramente

maior que o da entrada padrão (0).

Quando select() retorna, readfds será modi cado para re etir quais descritores de arquivo

selecionados por você estão prontos para a leitura. Você pode testá-los com a macro

FD_ISSET(), abaixo.

Antes de avançar muito mais, falarei sobre como manipular esses conjuntos. Cada set é do

tipo fd_set. As seguintes macros operam neste tipo:

Função

Descrição

FD_SET(int fd, fd_set *set);

Adiciona fd para set.

FD_CLR(int fd, fd_set *set);

Remove fd de set.

FD_ISSET(int fd, fd_set *set); Retorna true se fd estiver em set.

FD_ZERO(fd_set *set);

Limpa todas as entradas de set.

Finalmente, o que é a estranha struct timeval? Bem, às vezes você não quer esperar para

sempre até que alguém lhe envie alguns dados. Talvez a cada 96 segundos você queira

imprimir "Ainda em andamento..." no terminal, mesmo que nada tenha acontecido. Esta

estrutura de tempo permite que você especi que um período de tempo limite. Se o tempo for

excedido e select() ainda não tiver encontrado nenhum descritor de arquivo pronto, ele

retornará para que você possa continuar o processamento.

A struct timeval possui os seguinte campos:

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struct timeval {

int tv_sec;

// segundos

int tv_usec;

// microssegundos

};

Basta de nir tv_sec para o número de segundos a esperar, e de nir tv_usec para o número

de microssegundos que se deve esperar. Sim, isso é _micro_segundos, não milissegundos. Há

1.000 microssegundos em um milésimo de segundo, e 1.000 milissegundos em um segundo.

Assim, existem 1.000.000 microssegundos em um segundo. Por que "usec"? O "u" é

supostamente parecido com a letra grega μ (Mi) que usamos para "micro". Além disso, quando

a função retorna, timeout poderia ser atualizado para mostrar o tempo ainda restante. Isso

depende de que sabor de Unix você está executando.

Uau! Temos um temporizador com resolução de microssegundos! Bem, não conte com isso.

Você provavelmente terá que esperar, em parte, também o tempo padrão do seu Unix, não

importando quão mínimo seja o tempo de nido para struct timeval.

Outras coisas de interesse: Se você de nir os campos da sua struct timeval para 0,

select() irá expirar imediatamente, efetivamente sondando todos os descritores de arquivos

em seus sets. Se você de nir o parâmetro timeout para NULL, ele nunca terá tempo limite e

aguardará até que o primeiro descritor de arquivo esteja pronto. Finalmente, se você não se

importa em esperar por um determinado conjunto, você pode apenas con gurá-lo para NULL

na chamada de select().

O seguinte trecho de código³¹ aguarda 2,5 segundos para que algo apareça na entrada padrão:

** select.c -- uma demonstração de select()

#include <stdio.h>

#include <sys/time.h>

#include <sys/types.h>

#include <unistd.h>

#define STDIN 0

// descritor de arquivo para entrada

padrão

int main(void)

{

struct timeval tv;

fd_set readfds;

tv.tv_sec = 2;

tv.tv_usec = 500000;

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FD_ZERO(&readfds);

FD_SET(STDIN, &readfds);

// não me importo com writefds e exceptfds:

select(STDIN+1, &readfds, NULL, NULL, &tv);

if (FD_ISSET(STDIN, &readfds))

printf("Uma tecla foi pressionada!\n");

else

printf("Tempo esgotado.\n");

return 0;

}

Se você estiver em um terminal de linha bufferizada, a tecla que você pressionar deverá ser

sucedida por RETURN ou o tempo irá expirar de qualquer maneira.

Agora, alguns de vocês podem pensar que esta é uma ótima maneira de esperar por dados em

um socket datagram—e você está certo: pode ser. Alguns Unix podem usar select desta

maneira, e outros não. Você deve ver o que sua página man local diz sobre o assunto, se você

quiser tenta-lo.

Alguns Unix atualizam o tempo em sua struct timeval para re etir a quantidade de tempo

que resta até um tempo limite. Mas outros não. Não con e que isso ocorra se você quer

portabilidade. (Use gettimeofday() se você precisar controlar o tempo decorrido. É

cansativo, eu sei, mas essa é a maneira de ser feito.)

O que acontece se um socket no set de leitura fecha a conexão? Bem, nesse caso, select()

retorna com o descritor de socket de nido como "pronto para ler". Quando você realmente faz

recv() a partir dele, recv() retornará 0. É assim que você sabe que o cliente fechou a

conexão.

Mais uma nota de interesse sobre select(): Se você tem um socket executando listen(),

você pode veri car se há uma nova conexão colocando seu descritor de arquivo no set

readfds.

E isso, meus amigos, é uma rápida visão geral da poderosa função select().

Mas, por demanda popular, aqui está um exemplo em profundidade. Infelizmente, a diferença

entre o exemplo simples, acima, e este aqui é signi cativa. Mas dê uma olhada, leia a

descrição que o segue.

Este programa³² funciona como um simples servidor de chat multiusuário. Comece

executando-o em uma janela e, em seguida, conecte-se via telnet a ele ("telnet hostname

9034") a partir de várias outras janelas. Quando você digita algo em uma sessão telnet, isso

deve aparecer em todas as outras.

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** selectserver.c -- um servidor de bate-papo com várias

pessoas

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netdb.h>

#define PORT "9034"

// porta onde estaremos ouvindo

// obtém sockaddr, IPv4 ou IPv6:

void *get_in_addr(struct sockaddr *sa)

{

if (sa->sa_family == AF_INET) {

return &(((struct sockaddr_in*)sa)->sin_addr);

}

return &(((struct sockaddr_in6*)sa)->sin6_addr);

}

int main(void)

{

fd_set master;

// lista de descritores de

arquivos master

fd_set read_fds;

// lista de descritores

temporários para select()

int fdmax;

// número máximo de descritores de

arquivos

int listener;

// descritor de socket de escuta

int newfd;

// novos descritores de socket com

accept()

struct sockaddr_storage remoteaddr; // endereço do

cliente

socklen_t addrlen;

char buf[256];

// buffer para dados do cliente

int nbytes;

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char remoteIP[INET6_ADDRSTRLEN];

int yes=1;

// para setsockopt() SO_REUSEADDR,

abaixo

int i, j, rv;

struct addrinfo hints, *ai, *p;

FD_ZERO(&master);

// limpa sets master e

temporário

FD_ZERO(&read_fds);

// nos dá um socket e faz bind nele

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

if ((rv = getaddrinfo(NULL, PORT, &hints, &ai)) !=

0) {

fprintf(stderr, "selectserver: %s\n",

gai_strerror(rv));

exit(1);

}

for(p = ai; p != NULL; p = p->ai_next) {

listener = socket(p->ai_family, p->ai_socktype,

p->ai_protocol);

if (listener < 0) {

continue;

}

// evitar a irritante mensagem de erro "endereço

já em uso"

setsockopt(listener, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,

&yes, sizeof(int));

if (bind(listener, p->ai_addr, p->ai_addrlen) <

0) {

close(listener);

continue;

}

break;

}

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//se chegou até aqui, significa que não fomos

impedidos

if (p == NULL) {

fprintf(stderr, "selectserver: failed to

bind\n");

exit(2);

}

freeaddrinfo(ai); // tudo feito com isso

// listen

if (listen(listener, 10) == -1) {

perror("listen");

exit(3);

}

// adicione listener ao set master

FD_SET(listener, &master);

// acompanhe o maior descritor de arquivos

fdmax = listener; // até agora, é esse aqui

// loop principal

for(;;) {

100

read_fds = master; // copie

101

if (select(fdmax+1, &read_fds, NULL, NULL, NULL)

-1) {

102

perror("select");

103

exit(4);

104

}

105

106

// percorrer as conexões existentes à procura de

dados para ler

107

for(i = 0; i <= fdmax; i++) {

108

if (FD_ISSET(i, &read_fds)) { // nós temos

um!!

109

if (i == listener) {

110

// manuseia novas conexões

111

addrlen = sizeof remoteaddr;

112

newfd = accept(listener,

113

(struct sockaddr *)&remoteaddr,

114

&addrlen);

115

116

if (newfd == -1) {

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117

perror("accept");

118

} else {

119

FD_SET(newfd, &master); //

adiciona ao set master

120

if (newfd > fdmax) {

acompanhe o máximo

121

fdmax = newfd;

122

}

123

printf("selectserver: nova

conexão de %s no "

124

"socket %d\n",

125

inet_ntop(remoteaddr.ss_family,

126

get_in_addr((struct

sockaddr*)&remoteaddr),

127

remoteIP,

INET6_ADDRSTRLEN),

128

newfd);

129

}

130

} else {

131

// manipular dados do cliente

132

if ((nbytes = recv(i, buf, sizeof

buf, 0)) <= 0) {

133

// há erro ou conexão fechada

pelo cliente

134

if (nbytes == 0) {

135

// conexão fechada

136

printf("selectserver: socket

%d desligado\n", i);

137

} else {

138

perror("recv");

139

}

140

close(i); // tchau!

141

FD_CLR(i, &master); // remove do

set master

142

} else {

143

// nós temos alguns dados de um

cliente

144

for(j = 0; j <= fdmax; j++) {

145

// envia para todos!

146

if (FD_ISSET(j, &master)) {

147

// exceto listener e nós

mesmos

148

if (j != listener && j

!= i) {

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149

if (send(j, buf,

nbytes, 0) == -1) {

150

perror("send");

151

}

152

}

153

}

154

}

155

}

156

} // FIM manipular dados do cliente

157

} // FIM receber nova conexão de entrada

158

} // FIM do loop através dos descritores de

arquivos

159

} // FIM para (;;)--e você pensou que nunca

terminaria!

160

161

return 0;

162

}

Observe que eu tenho dois sets (conjuntos) de descritores de arquivos no código: master e

read_fds. O primeiro, master, detém todos os descritores de socket que estão atualmente

conectados, bem como o descritor de socket que está escutando novas conexões.

O motivo pelo qual eu tenho o set master é que select() na verdade altera o conjunto que

você passa a ela para re etir que sockets estão prontos para leitura. Como tenho que

acompanhar as conexões sucessivas de uma chamada select(), devo armazená-las com

segurança em algum lugar. No último minuto, eu copio a master para read_fds e, em

seguida, chamo select().

Mas isso não signi ca que toda vez que recebo uma nova conexão, tenho que adicioná-la ao

set master? Sim! E cada vez que uma conexão fecha, eu tenho que removê-la do set master?

Sim.

Repare que eu veri co quando o socket listener está pronto para leitura. Quando isso

acontece, signi ca que tenho uma nova conexão pendente, e eu a aceito com accept() e

adiciono-a ao set master. Da mesma forma, quando uma conexão de cliente está pronta para

leitura, e recv() retorna 0, eu sei que o cliente fechou a conexão, e devo removê-la do set

master.

Se o cliente, em recv(), retorna diferente de zero, no entanto, eu sei que alguns dados foram

recebidos. Então, eu os obtenho, e depois percorrendo a lista master envio esses dados para

o resto dos clientes conectados.

E isso, meus amigos, é uma visão geral simpli cadíssima da poderosa função select().

Nota rápida para todos os fãs de Linux por aí: às vezes, em raras circunstâncias, a select()

do Linux pode retornar "pronto-para-ler" e, em seguida, não estar realmente pronto para ler! Isso

signi ca que ele bloqueará a read() depois que select() declarar que não! De qualquer

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forma, a solução alternativa é de nir o sinalizador O_NONBLOCK no socket de recebimento

para que se gerem erros com EWOULDBLOCK (que você pode ignorar com segurança se

ocorrerem). Consulte a página de referência fcntl() para obter mais informações sobre

como con gurar um socket para non-blocking.

Em adição, aqui está um acréscimo tardio como bônus: existe outra função chamada poll()

que se comporta da mesma maneira que select(), mas com um sistema diferente para a

gestão dos sets de descritores de arquivos. Con ra!

Manipulando send()s parcialmente

Lembra-se da seção sobre send(), acima, quando eu disse que send() pode não enviar

todos os bytes que você pediu? Ou seja, você deseja enviar 512 bytes, mas ela retorna 412. O

que aconteceu com os 100 bytes restantes?

Bem, eles ainda estão em seu pequeno buffer esperando para serem enviados. Devido a

circunstâncias além do seu controle, o kernel decidiu não enviar todos os dados em um único

pedaço, e agora, meu amigo, cabe a você enviar os dados restantes.

Você poderia escrever uma função como essa, para fazer isso, também:

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int sendall(int s, char *buf, int *len)

{

int total = 0;

// quantos bytes enviamos

int bytesleft = *len; // quantos temos para enviar

int n;

while(total < *len) {

n = send(s, buf+total, bytesleft, 0);

if (n == -1) { break; }

total += n;

bytesleft -= n;

}

*len = total; // retorna número realmente enviado

aqui

return n==-1?-1:0; // retorna -1 em falha, 0 em

successo

}

Neste exemplo, s é o socket para o qual você deseja enviar os dados, buf é um buffer

contendo os dados, e len é um ponteiro para um int contendo o número de bytes do buffer.

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A função retorna -1 em caso de erro (e errno é de nido a partir da chamada a send().) Além

disso, o número de bytes realmente enviados é retornado em len. Este será o mesmo número

de bytes que você pediu para enviar, a menos que tenha ocorrido um erro. sendall() fará o

melhor possível, enviando os dados para fora, mas se houver um erro ele retornará de volta a

você imediatamente.

Para completar, aqui está um exemplo de chamada para a função:

char buf[10] = "Beej!";

int len;

len = strlen(buf);

if (sendall(s, buf, &len) == -1) {

perror("sendall");

printf("Nós só enviamos %d bytes por causa do

erro!\n", len);

}

O que acontece ao nal da recepção quando chega apenas parte de um pacote? Se os pacotes

são de comprimento variável, como o receptor sabe quando um pacote termina e outro

começa? Sim, cenários do mundo real são bem mais complexos. Você provavelmente

precisará encapsular (lembra-se da seção de encapsulamento de dados lá no começo? Leia-a

para mais detalhes!).

Serialização—Como embalar Dados

É fácil enviar dados em texto através da rede, você está descobrindo, mas o que acontece se

você quiser enviar alguns dados "binários" como int ou float? Para isso você tem algumas

opções.

1. Converter o número em texto com uma função como sprintf() e o enviar. O receptor

irá analisar o texto recebido e o converterá em um número usando uma função como

strtol().

2. Basta enviar os dados em sua forma bruta, passando o ponteiro dos mesmos para

send().

3. Codi que o número em uma forma binária portátil. O receptor o decodi cará.

Visualização prévia! Apenas esta noite!

[Cortinas se abrem]

Beej diz: "Eu pre ro o Método três, acima!"

[THE END]

(Antes de começar esta seção a sério, devo dizer-lhe que existem bibliotecas para fazer isso, e

criar o seu próprio código e mantê-lo livre de erros é um grande desa o. Então, procure e faça

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sua lição de casa antes de decidir implementar essas coisas você mesmo. Eu incluo as

informações aqui para aqueles curiosos sobre como coisas como essa funcionam.)

Na verdade todos os métodos, acima, têm suas vantagens e desvantagens, mas como eu

disse, em geral, eu pre ro o terceiro método. Primeiro, porém, vamos falar sobre algumas das

vantagens e desvantagens para os outros dois.

O primeiro método, codi cando os números como texto antes de enviar, tem a vantagem de

que você pode facilmente imprimir e ler os dados que estão vindo pelo o. Às vezes, um

protocolo legível é excelente para uso numa situação que não requeira muita largura de banda

como no Internet Relay Chat (IRC)³³. No entanto, tem a desvantagem de ser lento para

converter e os resultados quase sempre ocupam mais espaço do que o número original!

Método dois: enviar os dados brutos. Este é bem fácil (mas perigoso!): basta ter um ponteiro

para os dados a serem enviados, e chamar send com ele.

double d = 3490.15926535;

send(s, &d, sizeof d, 0);

/* PERIGO--não-portátil! */

O receptor recebe assim:

double d;

recv(s, &d, sizeof d, 0);

/* PERIGO--não-portátil! */

Rápido, simples—O que há para não gostar? Bem, acontece que nem todas as arquiteturas

representam um double (ou int para esse assunto), com a mesma representação de bit ou

mesmo a mesma ordenação de bytes! O código é de nitivamente não portátil. (Ei, talvez você

não precise de portabilidade, e nesse caso isso é bom e rápido.)

Ao empacotar tipos inteiros já vimos como a classe de funções htons() pode ajudar a

manter as coisas portáteis, convertendo os números para Network Byte Order, e como essa é a

coisa certa a se fazer. Infelizmente, não há funções semelhantes para tipos float. Toda a

esperança está perdida?

Não temas! (Você cou com medo por um segundo? Não? Nem mesmo um pouco?) Há algo

que podemos fazer: podemos embalar (ou "empacotar", ou "serializar", ou um dos outros

milhões de nomes) os dados em um formato binário conhecido que o receptor possa

descompactar no lado remoto.

O que quero dizer com "formato binário conhecido"? Bem, nós já vimos o exemplo de htons(),

certo? Ele altera (ou "codi ca", se você quiser pensar dessa maneira) um número de host em

qualquer formato para Network Byte Order. Para inverter (unencode) o número, o receptor

chama ntohs().

Mas eu não acabei de dizer que não havia qualquer função para outros tipos não inteiros? Sim.

Eu disse. E uma vez que não há nenhuma forma padrão em C para fazer isso, é um pouco

pickle (um trocadilho gratuito para os fãs de Python).

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A única coisa a fazer é empacotar os dados em um formato conhecido e enviá-los pelo o para

a decodi cação. Por exemplo, para embalar floats, aqui está algo rápido e sujo com muito

espaço para melhorias³⁴:

#include <stdint.h>

uint32_t htonf(float f)

{

uint32_t p;

uint32_t sign;

if (f < 0) { sign = 1; f = -f; }

else { sign = 0; }

p = ((((uint32_t)f)&0x7fff)<<16) | (sign<<31); //

parte inteira e sinal

p |= (uint32_t)(((f - (int)f) * 65536.0f))&0xffff;

// fração

return p;

}

float ntohf(uint32_t p)

{

float f = ((p>>16)&0x7fff); // parte inteira

f += (p&0xffff) / 65536.0f; // fração

if (((p>>31)&0x1) == 0x1) { f = -f; } // conjunto de

bits de sinal

return f;

}

O código acima é uma espécie de implementação ingênua que armazena um float em um

número de 32-bit. O bit alto (31) é usado para armazenar o sinal do número ("1" signi ca

negativo), e os próximos sete bits (30-16) são usados para armazenar a porção inteira do

número float. Finalmente, os bits restantes (15-0) são usados para armazenar a parte

fracionária do número.

O uso é bastante simples:

#include <stdio.h>

int main(void)

{

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float f = 3.1415926, f2;

uint32_t netf;

netf = htonf(f);

// converte para formato "network"

f2 = ntohf(netf); // converter de volta para teste

printf("Original: %f\n", f);

// 3.141593

printf(" Network: 0x%08X\n", netf); // 0x0003243F

printf("Unpacked: %f\n", f2);

// 3.141586

return 0;

}

No lado positivo, é pequeno, simples e rápido. No lado negativo, não é uma utilização e ciente

do espaço e o intervalo é severamente restrito—tente armazenar um número maior do que

32767 e será muito infeliz! Você também pode ver no exemplo acima que as últimas duas

casas decimais não são corretamente preservadas.

O que podemos fazer em vez disso? Bem, O padrão para armazenar números de ponto

utuante é conhecido como IEEE-754³⁵. Muitos computadores usam este formato

internamente para fazer contas com ponto utuante, por isso, nesses casos, estritamente

falando, a conversão não precisaria ser feita. Mas se você quiser que o seu código fonte seja

portátil essa é uma suposição que você não pode necessariamente fazer. (Por outro lado, se

você quer que as coisas sejam rápidas, você deve otimizá-lo em plataformas que não precisam

fazê-lo! Isso é o que htons() e sua turma fazem.)

Aqui está um código que codi ca oats e doubles no formato IEEE 754³⁶. (Principalmente—

isso não codi ca NaN ou in nito, mas poderia ser modi cado para fazer isso.)

#define pack754_32(f) (pack754((f), 32, 8))

#define pack754_64(f) (pack754((f), 64, 11))

#define unpack754_32(i) (unpack754((i), 32, 8))

#define unpack754_64(i) (unpack754((i), 64, 11))

uint64_t pack754(long double f, unsigned bits, unsigned

expbits)

{

long double fnorm;

int shift;

long long sign, exp, significand;

unsigned significandbits = bits - expbits - 1; // -1

para sign bit

if (f == 0.0) return 0; // tirar este caso especial

do caminho

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// verifique o sinal e comece a normalização

if (f < 0) { sign = 1; fnorm = -f; }

else { sign = 0; fnorm = f; }

// obtenha a forma normalizada de f e acompanhe o

expoente

shift = 0;

while(fnorm >= 2.0) { fnorm /= 2.0; shift++; }

while(fnorm < 1.0) { fnorm *= 2.0; shift--; }

fnorm = fnorm - 1.0;

// calcular a forma binária (não flutuante) dos

dados significativos

significand = fnorm * ((1LL<<significandbits) +

0.5f);

// obter o expoente tendencioso

exp = shift + ((1<<(expbits-1)) - 1); // shift +

bias

// retornar a resposta final

return (sign<<(bits-1)) | (exp<<(bits-expbits-1)) |

significand;

}

long double unpack754(uint64_t i, unsigned bits,

unsigned expbits)

{

long double result;

long long shift;

unsigned bias;

unsigned significandbits = bits - expbits - 1; // -1

para bit de sinal

if (i == 0) return 0.0;

// puxe o significando

result = (i&((1LL<<significandbits)-1)); // mascarar

result /= (1LL<<significandbits); // converter de

volta para float

result += 1.0f; // adicione o de volta

// lidar com o expoente

bias = (1<<(expbits-1)) - 1;

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shift = ((i>>significandbits)&((1LL<<expbits)-1)) -

bias;

while(shift > 0) { result *= 2.0; shift--; }

while(shift < 0) { result /= 2.0; shift++; }

// assine

result *= (i>>(bits-1))&1? -1.0: 1.0;

return result;

}

Eu coloquei alguns macros úteis lá em cima no topo para embalar e desembalar números 32

bits (provavelmente um float) e 64 bits (provavelmente um double), mas a função

pack754() poderia ser chamada diretamente e informada para codi car bits de dados

(expbits dos quais estão reservados para o expoente do número normalizado.)

Aqui está um exemplo de uso:

#include <stdio.h>

#include <stdint.h> // definir tipos uintN_t

#include <inttypes.h> // definir macros PRIx

int main(void)

{

float f = 3.1415926, f2;

double d = 3.14159265358979323, d2;

uint32_t fi;

uint64_t di;

fi = pack754_32(f);

f2 = unpack754_32(fi);

di = pack754_64(d);

d2 = unpack754_64(di);

printf("float antes

: %.7f\n", f);

printf("float encoded: 0x%08" PRIx32 "\n", fi);

printf("float depois : %.7f\n\n", f2);

printf("double antes

: %.20lf\n", d);

printf("double encoded: 0x%016" PRIx64 "\n", di);

printf("double depois : %.20lf\n", d2);

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return 0;

}

O código acima produz esta saída:

float antes

: 3.1415925

float encoded : 0x40490FDA

float depois

: 3.1415925

double antes

: 3.14159265358979311600

double encoded: 0x400921FB54442D18

double depois : 3.14159265358979311600

Outra questão que você pode ter é: como embalar structs? Infelizmente para você, o

compilador é livre para colocar padding em todos os lugares em uma struct, e isso signi ca

que você não pode tornar partátil e enviar a coisa toda pelo o em um pedaço. (Você não está

cando cansado de ouvir "não pode fazer isso", "não pode fazer isso"? Desculpe! Para citar um

amigo: "Sempre que algo dá errado, eu sempre culpo a Microsoft". Esta pode não ser uma

culpa da Microsoft, admito, mas a a rmação do meu amigo é completamente verdadeira.)

Voltando ao assunto: a melhor maneira para enviar uma struct através do o é embalar cada

campo, independentemente, e, em seguida, desempacotá-los para a struct quando chegarem

ao outro lado.

Isso é muito trabalhoso, é o que você está pensando. Sim. Uma coisa que você pode fazer é

escrever uma função auxiliar para ajudar a embalar os dados para você. Vai ser divertido!

Realmente!

No livro The Practice of Programming³⁷ de Kernighan e Pike, eles implementam printf()-

como funções chamadas pack() e unpack() que fazem exatamente isso. Eu teria um link

para elas mas, aparentemente, essas funções não estão online com o resto dos fontes do livro.

(The Practice of Programming é uma excelente leitura. Zeus salva um gatinho cada vez que eu

a recomendo.)

Neste ponto, largarei um ponteiro para o Protocol Buffers implementation in C³⁸ que eu nunca

usei, mas parece completamente respeitável. Os programadores Python e Perl podem veri car

as funções pack() e unpack() de sua linguagem para realizarem a mesma coisa. E o Java

possui uma interface serializável que pode ser usada de maneira semelhante.

Mas se você quiser escrever seu próprio utilitário de empacotamento em C, o truque de K&P é

usar listas de argumentos variáveis para criar funções como printf() para construir os

pacotes. Aqui está a versão que eu criei³⁹ sozinho com base naquilo que espero ser su ciente

para lhe dar uma idéia de como isso pode funcionar.

(Este código faz referência às funções pack754() acima. As funções packi*() operam de

forma similar as da família htons(), exceto por elas embalarem array de char em vez de

outro inteiro.)

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#include <stdio.h>

#include <ctype.h>

#include <stdarg.h>

#include <string.h>

/* packi16() -- armazena um int de 16 bits em um buffer

** de char (como htons ())

void packi16(unsigned char *buf, unsigned int i)

{

*buf++ = i>>8; *buf++ = i;

}

/* packi32() -- armazena um int de 16 bits em um buffer

** de char (como htons ())

void packi32(unsigned char *buf, unsigned long int i)

{

*buf++ = i>>24; *buf++ = i>>16;

*buf++ = i>>8;

*buf++ = i;

}

/* packi64() -- armazena um int de 64 bits em um buffer

** de char (como htonl())

void packi64(unsigned char *buf, unsigned long long int

{

*buf++ = i>>56; *buf++ = i>>48;

*buf++ = i>>40; *buf++ = i>>32;

*buf++ = i>>24; *buf++ = i>>16;

*buf++ = i>>8;

*buf++ = i;

}

/* unpacki16() -- descompacta um int de 16 bits de um

buffer

** de char (como ntohs())

int unpacki16(unsigned char *buf)

{

unsigned int i2 = ((unsigned int)buf[0]<<8) |

buf[1];

int i;

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// alterar números unsigned para signed

if (i2 <= 0x7fffu) { i = i2; }

else { i = -1 - (unsigned int)(0xffffu - i2); }

return i;

}

/* unpacku16() -- descompacta um 16 bits unsigned de um

buffer

** de char (como ntohs())

unsigned int unpacku16(unsigned char *buf)

{

return ((unsigned int)buf[0]<<8) | buf[1];

}

/* unpacki32() -- descompacta um int de 32 bits de um

buffer

** de char (como ntohl())

long int unpacki32(unsigned char *buf)

{

unsigned long int i2 = ((unsigned long

int)buf[0]<<24) |

((unsigned long

int)buf[1]<<16) |

((unsigned long

int)buf[2]<<8)

buf[3];

long int i;

// alterar números unsigned para signed

if (i2 <= 0x7fffffffu) { i = i2; }

else { i = -1 - (long int)(0xffffffffu - i2); }

return i;

}

/* unpacku32() -- descompacta um 32 bits unsigned de um

buffer

** de char (como ntohl())

unsigned long int unpacku32(unsigned char *buf)

{

return ((unsigned long int)buf[0]<<24) |

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

((unsigned long int)buf[1]<<16) |

((unsigned long int)buf[2]<<8)

buf[3];

}

/* unpacki64() -- descompacta um int de 64 bits de um

buffer

** de char (como ntohl())

long long int unpacki64(unsigned char *buf)

{

unsigned long long int i2 = ((unsigned long

long

int)buf[0]<<56) |

((unsigned long

long

int)buf[1]<<48) |

((unsigned long

long

int)buf[2]<<40) |

((unsigned long

long

int)buf[3]<<32) |

((unsigned long

long

int)buf[4]<<24) |

((unsigned long

long

int)buf[5]<<16) |

((unsigned long

long

int)buf[6]<<8)

buf[7];

long long int i;

100

101

// alterar números unsigned para signed

102

if (i2 <= 0x7fffffffffffffffu) { i = i2; }

103

else { i = -1 -(long long int)(0xffffffffffffffffu -

i2); }

104

105

return i;

106

}

107

108

/* unpacku64() -- descompacta um 64 bits unsigned de um

buffer

109

** de char (como ntohl())

110

111

unsigned long long int unpacku64(unsigned char *buf)

112

{

113

return ((unsigned long long int)buf[0]<<56) |

114

((unsigned long long int)buf[1]<<48) |

115

((unsigned long long int)buf[2]<<40) |

116

((unsigned long long int)buf[3]<<32) |

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((unsigned long long int)buf[4]<<24) |

118

((unsigned long long int)buf[5]<<16) |

119

((unsigned long long int)buf[6]<<8)

120

buf[7];

121

}

122

123

124

** pack() -- armazenar dados ditados pelo formato string

no buffer

125

126

** bits |signed unsigned float string

127

-----+----------------------------------

128

8 | c

129

16 | h

130

32 | l

131

64 | q

132

- |

133

** (O comprimento de um 16 bits unsigned é anexado

134

** automaticamente às strings)

135

136

137

unsigned int pack(unsigned char *buf, char *format, ...)

138

{

139

va_list ap;

140

141

signed char c;

// 8-bit

142

unsigned char C;

143

144

int h;

// 16-bit

145

unsigned int H;

146

147

long int l;

// 32-bit

148

unsigned long int L;

149

150

long long int q;

// 64-bit

151

unsigned long long int Q;

152

153

float f;

// floats

154

double d;

155

long double g;

156

unsigned long long int fhold;

157

158

char *s;

// strings

159

unsigned int len;

84 of 158

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

160

161

unsigned int size = 0;

162

163

va_start(ap, format);

164

165

for(; *format != '\0'; format++) {

166

switch(*format) {

167

case 'c': // 8-bit

168

size += 1;

169

c = (signed char)va_arg(ap, int); //

promovido

170

*buf++ = c;

171

break;

172

173

case 'C': // 8-bit unsigned

174

size += 1;

175

C = (unsigned char)va_arg(ap, unsigned

int);

// promovido

176

*buf++ = C;

177

break;

178

179

case 'h': // 16-bit

180

size += 2;

181

h = va_arg(ap, int);

182

packi16(buf, h);

183

buf += 2;

184

break;

185

186

case 'H': // 16-bit unsigned

187

size += 2;

188

H = va_arg(ap, unsigned int);

189

packi16(buf, H);

190

buf += 2;

191

break;

192

193

case 'l': // 32-bit

194

size += 4;

195

l = va_arg(ap, long int);

196

packi32(buf, l);

197

buf += 4;

198

break;

199

200

case 'L': // 32-bit unsigned

201

size += 4;

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

202

L = va_arg(ap, unsigned long int);

203

packi32(buf, L);

204

buf += 4;

205

break;

206

207

case 'q': // 64-bit

208

size += 8;

209

q = va_arg(ap, long long int);

210

packi64(buf, q);

211

buf += 8;

212

break;

213

214

case 'Q': // 64-bit unsigned

215

size += 8;

216

Q = va_arg(ap, unsigned long long int);

217

packi64(buf, Q);

218

buf += 8;

219

break;

220

221

case 'f': // float-16

222

size += 2;

223

f = (float)va_arg(ap, double); // promovido

224

fhold = pack754_16(f); // converte para IEEE

754

225

packi16(buf, fhold);

226

buf += 2;

227

break;

228

229

case 'd': // float-32

230

size += 4;

231

d = va_arg(ap, double);

232

fhold = pack754_32(d); // converte para IEEE

754

233

packi32(buf, fhold);

234

buf += 4;

235

break;

236

237

case 'g': // float-64

238

size += 8;

239

g = va_arg(ap, long double);

240

fhold = pack754_64(g); // converte para IEEE

754

241

packi64(buf, fhold);

242

buf += 8;

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243

break;

244

245

case 's': // string

246

s = va_arg(ap, char*);

247

len = strlen(s);

248

size += len + 2;

249

packi16(buf, len);

250

buf += 2;

251

memcpy(buf, s, len);

252

buf += len;

253

break;

254

}

255

}

256

257

va_end(ap);

258

259

return size;

260

}

261

262

/* unpack() -- descompacta os dados ditados pelo formato

263

** string no buffer

264

265

** bits |signed unsigned float string

266

-----+----------------------------------

267

8 | c

268

16 | h

269

32 | l

270

64 | q

271

- |

272

** (A string é extraída com base no comprimento

armazenado,

273

** mas 's' pode ser anexado com um comprimento máximo)

274

275

276

void unpack(unsigned char *buf, char *format, ...)

277

{

278

va_list ap;

279

280

signed char *c;

// 8-bit

281

unsigned char *C;

282

283

int *h;

// 16-bit

284

unsigned int *H;

285

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286

long int *l;

// 32-bit

287

unsigned long int *L;

288

289

long long int *q;

// 64-bit

290

unsigned long long int *Q;

291

292

float *f;

// floats

293

double *d;

294

long double *g;

295

unsigned long long int fhold;

296

297

char *s;

298

unsigned int len, maxstrlen=0, count;

299

300

va_start(ap, format);

301

302

for(; *format != '\0'; format++) {

303

switch(*format) {

304

case 'c': // 8-bit

305

c = va_arg(ap, signed char*);

306

if (*buf <= 0x7f) { *c = *buf;} // re-sign

307

else { *c = -1 - (unsigned char)(0xffu -

*buf); }

308

buf++;

309

break;

310

311

case 'C': // 8-bit unsigned

312

C = va_arg(ap, unsigned char*);

313

*C = *buf++;

314

break;

315

316

case 'h': // 16-bit

317

h = va_arg(ap, int*);

318

*h = unpacki16(buf);

319

buf += 2;

320

break;

321

322

case 'H': // 16-bit unsigned

323

H = va_arg(ap, unsigned int*);

324

*H = unpacku16(buf);

325

buf += 2;

326

break;

327

328

case 'l': // 32-bit

88 of 158

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Guia Beej's Para Programação em Rede

file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

329

l = va_arg(ap, long int*);

330

*l = unpacki32(buf);

331

buf += 4;

332

break;

333

334

case 'L': // 32-bit unsigned

335

L = va_arg(ap, unsigned long int*);

336

*L = unpacku32(buf);

337

buf += 4;

338

break;

339

340

case 'q': // 64-bit

341

q = va_arg(ap, long long int*);

342

*q = unpacki64(buf);

343

buf += 8;

344

break;

345

346

case 'Q': // 64-bit unsigned

347

Q = va_arg(ap, unsigned long

long

int*);

348

*Q = unpacku64(buf);

349

buf += 8;

350

break;

351

352

case 'f': // float

353

f = va_arg(ap, float*);

354

fhold = unpacku16(buf);

355

*f = unpack754_16(fhold);

356

buf += 2;

357

break;

358

359

case 'd': // float-32

360

d = va_arg(ap, double*);

361

fhold = unpacku32(buf);

362

*d = unpack754_32(fhold);

363

buf += 4;

364

break;

365

366

case 'g': // float-64

367

g = va_arg(ap, long double*);

368

fhold = unpacku64(buf);

369

*g = unpack754_64(fhold);

370

buf += 8;

371

break;

372

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373

case 's': // string

374

s = va_arg(ap, char*);

375

len = unpacku16(buf);

376

buf += 2;

377

if (maxstrlen > 0 && len >= maxstrlen) count

= maxstrlen - 1;

378

else count = len;

379

memcpy(s, buf, count);

380

s[count] = '\0';

381

buf += len;

382

break;

383

384

default:

385

if (isdigit(*format)) { // segue max str len

386

maxstrlen = maxstrlen * 10 +

(*format-'0');

387

}

388

}

389

390

if (!isdigit(*format)) maxstrlen = 0;

391

}

392

393

va_end(ap);

394

}

E aqui está um programa de demonstração⁴⁰ do código acima que embala alguns dados em

buf e, em seguida, os descompacta em variáveis. Note que quando chamamos unpack()

com um argumento em string (especi cador de formato "s"), é aconselhável colocar uma

contagem de comprimento máximo na frente para evitar uma saturação de buffer, por

exemplo, "96s". Seja cauteloso ao descompactar dados recebidos pela rede—um usuário

malicioso pode enviar pacotes mal construídas em um esforço para atacar seu sistema!

#include <stdio.h>

// vários bits para tipos de ponto flutuante--

// varia para diferentes arquiteturas

typedef float float32_t;

typedef double float64_t;

int main(void)

{

unsigned char buf[1024];

int8_t magic;

int16_t monkeycount;

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

int32_t altitude;

float32_t absurdityfactor;

char *s = "Great unmitigated Zot! You've found the

Runestaff!";

char s2[96];

int16_t packetsize, ps2;

packetsize = pack(buf, "chhlsf", (int8_t)'B',

(int16_t)0, (int16_t)37,

(int32_t)-5, s, (float32_t)-3490.6677);

packi16(buf+1, packetsize); // guarda tamanho do

pacote no pacote

printf("packet é %" PRId32 " bytes\n", packetsize);

unpack(buf, "chhl96sf", &magic, &ps2, &monkeycount,

&altitude, s2,

&absurdityfactor);

printf("'%c' %" PRId32" %" PRId16 " %" PRId32

" \"%s\" %f\n", magic, ps2, monkeycount,

altitude, s2, absurdityfactor);

return 0;

}

Se você trabalha com seu próprio código ou usa o de outra pessoa, é uma boa idéia ter um

conjunto geral de rotinas de embalagem de dados para manter os bugs sob controle, ao invés

de embalar cada bit manualmente a cada vez.

Ao embalar os dados, qual é o melhor formato a ser usado? Excelente questão. Felizmente, a

RFC 4506⁴¹, o Padrão de Representação de Dados Externos, já de ne formatos binários para

diferentes tipos, como tipos oat, tipos int, arrays, raw data, etc. Eu sugiro que se conforme

com isso, se você estiver trabalhando com os dados sozinho. Mas você não é obrigado a isso.

A Polícia de Pacotes não estará mesmo à sua porta. Pelo menos, eu não acredito que estará.

Em qualquer caso, codi car os dados de uma forma ou de outra antes de enviá-los é a maneira

certa de fazer as coisas!

Bases do encapsulamento de dados

O que realmente signi ca encapsular dados, de qualquer maneira? No caso mais simples,

signi ca que você colocará um cabeçalho lá com algumas informações de identi cação ou o

comprimento do pacote, ou ambos.

Como deve ser seu cabeçalho? Bem, são apenas alguns dados binários que representam o que

você acha necessário para concluir seu projeto.

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

Uau. Isso é vago.

Ok. Por exemplo, digamos que você tenha um programa de chat multi-usuário que use

SOCK_STREAM. Quando um usuário digita ("diz") algo, dois pedaços de informação precisam

ser transmitidos ao servidor: o que foi dito e quem disse.

Até aí tudo bem? "Qual é o problema?" você está perguntando.

O problema é que as mensagens podem ter comprimentos variados. Uma pessoa chamada

"tom" pode dizer: "Olá", e outra pessoa chamada "Benjamin" pode dizer: "Ei, pessoal, o que

aconteceu?"

Então você envia com send() todas essas coisas para os clientes quando chegarem a você.

Seu uxo de dados de saída se parece com isso:

t o m O l á B e n j a m i n E i , p e s s o a l , o q u e a c o n t

e c e u ?

E assim por diante. Como o cliente sabe quando uma mensagem termina e outra começa?

Você poderia, se quisesse, fazer com que todas as mensagens tivessem o mesmo

comprimento e apenas chamar sendall() que implementamos, acima. Mas isso desperdiça

largura de banda! Nós não queremos executar send() com 1024 bytes apenas para que "Tom"

possa dizer "Olá".

Por isso, encapsulamos os dados em uma pequena estrutura de cabeçalho e corpo. Tanto o

cliente quanto o servidor sabem como compactar e descompactar (por vezes referido como

"marshal" e "unmarshal") esses dados. Não olhe agora, mas estamos começando a de nir um

protocolo que descreve como um cliente e servidor comunicam-se!

Neste caso, vamos supor que o nome de usuário tenha um comprimento xo de 8 caracteres,

terminados com '\0'. E então vamos supor que os dados tenham comprimento variável, até

um máximo de 128 caracteres. Vamos dar uma olhada em uma estrutura de pacote num

exemplo que poderíamos usar nesta situação:

1. len (1 byte, sem sinal)—O comprimento total do pacote, contendo 8 bytes do user name

e chat data.

2. name (8 bytes)—O nome do usuário, NUL-preenchido se necessário.

3. chatdata (n-bytes)—Os dados em si, não mais do que 128 bytes. O comprimento do

pacote deve ser calculado como o comprimento dos dados mais 8 (o comprimento do

campo do nome, acima).

Por que escolhi os limites de 8 bytes e 128 bytes para os campos? Eu os puxei para fora pelo

o, assumindo que seriam longos o su ciente. Talvez, porém, 8 bytes sejam muito restritivos

para as suas necessidades, e você pode ter um campo de nome com 30 bytes, ou quantos

queira que sejam. A escolha é sua.

Usando a de nição de pacotes acima, o primeiro pacote consistiria nas seguintes informações

(em hexadecimal e ASCII):

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

74 6F 6D 00 00 00 00 00

48 69

(length) T o m

(padding)

H i

And the second is similar:

42 65 6E 6A 61 6D 69 6E

48 65 79 20 67 75 79 73

20 77 ...

(length) B e n j a m i n

H e y

g u y s

w ...

(O comprimento é armazenado em Network Byte Order, é claro. Neste caso, é apenas um byte,

por isso não importa, mas em geral você desejará que todos os seus inteiros binários sejam

armazenados em Network Byte Order em seus pacotes.)

Quando você está enviando esses dados, você deve estar seguro e usar um comando

semelhante a sendall(), acima, para que você saiba que todos os dados são enviados,

mesmo que sejam necessárias várias chamadas a send() para colocar tudo para fora.

Da mesma forma, quando você está recebendo esses dados, precisa fazer um pouco mais de

trabalho. Para estar seguro, você deve assumir que pode receber um pacote parcial (como

talvez recebamos "18 42 65 6E 6A" de Benjamin, acima, mas isso é tudo o que recebemos

nesta chamada recv()). Precisamos chamar recv() repetidamente até que o pacote seja

completamente recebido.

Mas como? Bem, nós sabemos o número de bytes que precisamos receber no total para que o

pacote esteja completo, uma vez que o número é inserido na frente do pacote. Sabemos

também que o tamanho máximo do pacote é 1+8+128, ou 137 bytes (porque é assim que

de nimos o pacote.)

Na verdade, existem algumas coisas que você pode fazer aqui. Como você sabe que cada

pacote começa com um comprimento, você pode chamar recv() apenas para obter o

tamanho do pacote. Então uma vez que você tenha isso, você pode chamá-la novamente

especi cando exatamente o comprimento restante do pacote (possivelmente repetidamente

para obter todos os dados) até que você tenha o pacote completo. A vantagem deste método é

que você só precisa de um buffer grande su ciente para um pacote, enquanto a desvantagem

é que você precisa chamar recv() pelo menos duas vezes para obter todos os dados.

Outra opção é apenas chamar recv() e dizer que o valor que você está disposto a receber é o

número máximo de bytes em um pacote. Então, o que quer que você receba, coloque-o na

parte de trás de um buffer, e, nalmente, veri que se o pacote está completo. Claro, você pode

pegar um pouco do próximo pacote, então você precisa ter espaço para isso.

O que você pode fazer é declarar uma matriz grande o su ciente para dois pacotes. Este é o

seu array de trabalho onde você irá reconstruir os pacotes conforme eles chegam.

Cada vez que você receber dados com recv(), você os anexará ao buffer de trabalho e

veri cará se o pacote está completo. Ou seja, o número de bytes no buffer é maior ou igual ao

comprimento especi cado no cabeçalho (+1, porque o comprimento no cabeçalho não inclui o

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Guia Beej's Para Programação em Rede

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byte para o próprio comprimento). Se o número de bytes no buffer for menor que 1, o pacote

não está completo, obviamente. Você tem que fazer um case especial para isso, porém, desde

que o primeiro byte é lixo e você não pode contar com ele para o comprimento correto do

pacote.

Quando o pacote estiver completo, você poderá fazer com ele o que quiser. Use-o e remova-o

do seu buffer de trabalho.

Ufa! Você ainda está fazendo malabarismos com isso na sua cabeça? Bem, aqui está mais

complexidade: você pode ter lido e passado do m de um pacote e lido parte do próximo em

uma única chamada recv(). Ou seja, você tem um buffer de trabalho com um pacote

completo e uma parte incompleta do próximo pacote! Maldito. (Mas foi por isso que você fez o

seu buffer de trabalho su cientemente grande para conter dois pacotes—caso isso

acontecesse!)

Uma vez que você saiba o tamanho do primeiro pacote do cabeçalho, e você está mantendo o

controle do número de bytes no buffer de trabalho, você pode subtrair e calcular quantos dos

bytes no buffer de trabalho pertencem ao segundo pacote (incompleto). Quando você já lidou

com o primeiro, você pode removê-lo do buffer de trabalho e mover o segundo pacote parcial

para frente no buffer para que ele esteja pronto para o próximo recv().

(Alguns de vocês leitores notarão que mover o segundo pacote parcial para o início do buffer

de trabalho leva tempo, e o programa pode ser codi cado para não exigir isso usando um

buffer circular. Infelizmente para o resto de vocês, uma discussão sobre buffers circulares está

além do escopo deste artigo. Se você ainda está curioso, pegue um livro sobre estruturas de

dados e siga a partir daí.)

Eu nunca disse que era fácil. Ok, eu disse que era fácil. E isso é: você só precisa praticar e

muito em breve se tornará natural. Juro por Excalibur!

Pacotes Broadcast—Olá, mundo!

Até agora, este guia falou sobre o envio de dados de um host para um outro host. Mas é

possível, insisto, que você possa, com a devida autoridade, enviar dados para vários hosts ao

mesmo tempo!

Com UDP (somente UDP, não TCP) e IPv4 padrão, isso é feito através de um mecanismo

chamado broadcasting. Com o IPv6, broadcasting não é suportado e você precisa recorrer à

técnica frequentemente superior de multicasting, que, infelizmente, eu não estarei discutindo

neste momento. Mas o su ciente para espiarmos o futuro—estamos presos no presente de 32

bits.

Mas espere! Você não pode simplesmente sair daqui e começar seu broadcasting de forma

precipitada; Você precisa de nir a opção de socket SO_BROADCAST antes de pode enviar um

pacote broadcast para a rede. É como uma daqueles pequenas tampas de plástico que eles

colocaram sobre o interruptor de lançamento do míssil! Isso é o quanto de poder você tem

suas mãos!

Mas, falando sério, existe o perigo de usar pacotes broadcast, ou seja: todo sistema que

recebe um pacote broadcast deve desfazer todas as camadas de encapsulamento de dados

até que descubra-se a que porta os dados são destinados. E então entrega os dados ou os

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Guia Beej's Para Programação em Rede

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descarta. Em ambos os casos, é muito trabalhoso para cada máquina que recebe o pacote

broadcast, e como trafegam todos na rede local pode haver muitas máquinas fazendo trabalho

desnecessário. Quando o jogo Doom apareceu pela primeira vez, isso era uma reclamação

sobre seu código de rede.

Agora, há mais de uma maneira de esfolar um gato... espere um minuto. Existe realmente mais

do que uma maneira de esfolar um gato? Que tipo de expressão é essa? E, da mesma forma,

há mais de uma maneira de enviar um pacote broadcast. Então, para chegar à carne e às

batatas da coisa toda: como você especi ca o endereço de destino para uma mensagem de

broadcast? Existem duas formas comuns:

1. Envie os dados para o endereço de broadcast de uma sub-rede especí ca. Esse é o

número de rede da sub-rede com todas os bits um de nidos para a parte de host do

endereço. Por exemplo, em casa minha rede é 192.168.1.0, a minha máscara de rede é

255.255.255.0, então o último byte do endereço é meu número de host (porque os três

primeiros bytes, de acordo com a máscara de rede, são o número da rede). Então, meu

endereço de broadcast é 192.168.1.255. No Unix, o comando ifconfig fornecerá

todos esses dados. (Se você está curioso, a lógica bitwise para obter o seu endereço de

broadcast é network_number OR (NOT netmask).) Você pode enviar este tipo de

pacote broadcast para redes remotas, bem como para a sua rede local, mas você corre o

risco de o pacote ser descartado pelo roteador de destino. (Se eles não o descartassem,

algum smurf aleatório poderia começar a inundar a sua LAN com tráfego de broadcast.)

2. Envie os dados para o endereço de broadcast "global". Isso é 255.255.255.255,

também conhecido como INADDR_BROADCAST. Muitas máquinas realizam operações

bitwise AND com o seu número de rede para o converter em um endereço de broadcast,

mas algumas não. Varia. Roteadores não encaminham este tipo de pacote broadcast

para fora da sua rede local, ironicamente.

Então, o que acontece se você tentar enviar dados para o endereço de broadcast sem antes

de nir a opção SO_BROADCAST no socket? Bem, vamos até o bom e velho talker e

listener ver o que acontece.

$ talker 192.168.1.2 foo

sent 3 bytes to 192.168.1.2

$ talker 192.168.1.255 foo

sendto: Permission denied

$ talker 255.255.255.255 foo

sendto: Permission denied

Sim, nem tudo funcionou... porque não de nimos a opção SO_BROADCAST para o socket. Faça

isso, e então você poderá executar sendto() em qualquer lugar!

Na verdade, essa é a única diferença entre um aplicativo UDP que pode transmitir e outro que

não pode. Então, vamos pegar o antigo programa talker e adicionar uma seção que de na a

opção SO_BROADCAST para o socket. Vamos chamar este programa broadcaster.c⁴²:

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Guia Beej's Para Programação em Rede

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** broadcaster.c -- um "cliente" de datagrama como o

talker.c, exceto

que este faz broadcast

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <errno.h>

#include <string.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netdb.h>

#define SERVERPORT 4950 // a porta onde os usuários se

conectarão

int main(int argc, char *argv[])

{

int sockfd;

struct sockaddr_in their_addr; // informações de

endereço do conector

struct hostent *he;

int numbytes;

int broadcast = 1;

//char broadcast = '1'; // se isso não funcionar,

tente isso

if (argc != 3) {

fprintf(stderr,"uso: broadcaster hostname

mensagem\n");

exit(1);

}

if ((he=gethostbyname(argv[1])) == NULL) {

// obter

info. do host

perror("gethostbyname");

exit(1);

}

if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)

{

perror("socket");

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

exit(1);

}

// esta chamada é o que permite o envio de pacotes

de broadcast:

if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST,

&broadcast,

sizeof broadcast) == -1) {

perror("setsockopt (SO_BROADCAST)");

exit(1);

}

their_addr.sin_family = AF_INET;

// host byte

order

their_addr.sin_port = htons(SERVERPORT); // short,

network byte order

their_addr.sin_addr = *((struct in_addr

*)he->h_addr);

memset(their_addr.sin_zero, '\0', sizeof

their_addr.sin_zero);

if ((numbytes=sendto(sockfd, argv[2],

strlen(argv[2]), 0,

(struct sockaddr *)&their_addr, sizeof

their_addr)) == -1) {

perror("sendto");

exit(1);

}

printf("enviados %d bytes para %s\n", numbytes,

inet_ntoa(their_addr.sin_addr));

close(sockfd);

return 0;

}

O que há de diferente entre esta e uma situação de cliente/servidor UDP "normal"? Nada! (Com

a exceção do cliente ter permissão para enviar pacotes broadcast nesse caso.) Dessa forma,

vá em frente e execute o velho programa UDP listener em uma janela e o broadcaster em

outra. Você deve agora ser capaz de fazer todos aqueles envios que falharam acima.

$ broadcaster 192.168.1.2 foo

enviados 3 bytes para 192.168.1.2

$ broadcaster 192.168.1.255 foo

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

enviados 3 bytes para 192.168.1.255

$ broadcaster 255.255.255.255 foo

enviados 3 bytes para 255.255.255.255

E você deve ver listener respondendo que recebeu os pacotes. (Se listener não

responder, pode ser porque ele está vinculado a um endereço IPv6. Tente alterar AF_UNSPEC

em listener.c para AF_INET para forçar IPv4).

Bem, isso é excitante. Mas agora ative o listener em outra máquina próxima a você na

mesma rede para que você tenha duas cópias, uma em cada máquina, e execute

broadcaster novamente com o seu endereço de broadcast... Ei! Ambos listener recebem

o pacote embora você só tenha feito uma chamada a sendto()! Legal!

Se listener receber os dados enviados diretamente a ele, mas não os dados enviados ao

endereço de broadcast, pode ser que você tenha um rewall em sua máquina local que esteja

bloqueando os pacotes. (Sim, Pat e Bapper, obrigado por perceber antes de mim, era por isso

que o meu código de exemplo não estava funcionando. Eu lhe disse que o mencionaria no guia,

e você está aqui. Então obrigado.)

Mais uma vez, tenha cuidado com pacotes broadcast. Uma vez que cada máquina na LAN será

forçada a lidar com o pacote quer ela receba com recvfrom() ou não, ele pode apresentar

uma grande carga para o toda a rede de computação. De nitivamente eles devem ser usados

com moderação e de forma adequada.

Dúvidas Frequentes

Onde posso obter os arquivos de cabeçalho?

Se você não os tiver em seu sistema, provavelmente não precisará deles. Veri que o manual da

sua plataforma especí ca. Se você está construindo para Windows, você só precisa de

#include <winsock.h>.

O que eu faço quando bind() relata "Endereço já em uso"?

Você precisa usar setsockopt() com a opção SO_REUSEADDR no socket de escuta. Con ra

a seção de bind() e a seção de select() para exemplos.

Como faço para obter uma lista de sockets abertos no sistema?

Use o netstat. Veri que suas páginas de manual para mais detalhes, mas você deve obter

uma boa saída apenas digitando:

$ netstat

O único truque é determinar qual socket está associado a qual programa. :-)

Como posso visualizar a tabela de roteamento?

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

Execute o comando route (em /sbin na maioria dos Linuxes) ou o comando netstat -r.

Como posso executar os programas cliente e servidor se eu tiver apenas um computador?

Não preciso de uma rede para escrever programas de rede?

Felizmente, praticamente todas as máquinas implementam um "dispositivo" de rede de

loopback que ca no kernel e nge ser uma placa de rede. (Esta é a interface listada como "lo"

na tabela de roteamento.)

Finja que você está conectado a uma máquina chamada "cabra". Execute o cliente em uma

janela e o servidor em outra. Ou inicie o servidor em segundo plano ("server &") e execute o

cliente na mesma janela. A conclusão do dispositivo de loopback é que você pode executar

cliente cabra ou cliente localhost (Uma vez que "localhost" está provavelmente

de nido no seu arquivo /etc/hosts) e você terá o cliente conversando com o servidor sem

uma rede!

Em suma, nenhuma alteração é necessária, em qualquer código, para o fazer funcionar em

uma única máquina que não esteja em rede! Uhull!

Como posso saber se o lado remoto fechou a conexão?

Você pode saber veri cando se recv() retornou 0.

Como faço para implementar um utilitário "ping"? O que é ICMP? Onde posso encontrar

mais informações sobre raw sockets e SOCK_RAW?

Todas as suas questões sobre raw sockets serão respondidas nos W. Richard Stevens' UNIX

Network Programming books. Além disso, procure no subdiretório ping/ no Stevens' UNIX

Network Programming source code, disponível online⁴³.

Como posso alterar ou encurtar o tempo de espera em uma chamada à connect()?

Em vez de dar-lhe exatamente a mesma resposta que W. Richard Stevens lhe daria, eu apenas

indicarei lib/connect_nonb.c in the UNIX Network Programming source code⁴⁴.

A essência disso é que você cria um descritor de socket com socket(), o con gura para non-

blocking, chama connect(), e se tudo correr bem connect() retornará -1 imediatamente e

errno será de nido para EINPROGRESS. Em seguida você chama select() com o timeout

que desejar, passando o descritor do socket nos sets de leitura e gravação. Se não expirar,

signi ca que a chamada a connect() foi concluída. Neste ponto, você terá que usar

getsockopt() com a opção SO_ERROR para obter o valor de retorno a partir da chamada

connect(), que deve ser zero se não houver erro.

Finalmente, você provavelmente vai querer de nir o socket de volta para blocking antes de

iniciar a transferência de dados sobre ele.

Observe que isso tem a vantagem adicional de permitir que seu programa faça outra coisa

enquanto está se conectando, também. Você poderia, por exemplo, de nir o tempo limite para

algo baixo, como 500 ms, e atualizar um indicador na tela a cada timeout, em seguida, chamar

select() novamente. Quando você tiver chamado select() e excedido, digamos, 20 vezes,

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você saberá que é hora de desistir da conexão.

Como eu disse, con ra o source de Stevens para um exemplo perfeitamente excelente.

Como posso construir para Windows?

Primeiro, apague o Windows e instale um Linux ou um BSD. };-). Não, na verdade, apenas

consulte a seção construindo no Windows na introdução.

Como faço para construir para Solaris/SunOS? Eu continuo recebendo erros de linker

quando tento compilar!

Os erros de linker acontecem porque ambientes Sun não compilam automaticamente com

bibliotecas de socket. Consulte a seção construção para Solaris/SunOS na introdução para um

exemplo de como fazer isso.

Por que select() segue caindo em um sinal?

Os sinais tendem a fazer com que as chamadas do sistema bloqueadas retornem -1 com

errno de nido como EINTR. Quando você con gura um manipulador de sinal com

sigaction(), você pode de nir o sinalizador SA_RESTART, que deve reiniciar a chamada de

sistema depois que ela for interrompida.

Naturalmente, isso nem sempre funciona.

A minha solução favorita para isso envolve uma estrutura goto. Você sabe que isso irrita seus

professores in nitamente, então vá em frente!

select_restart:

if ((err = select(fdmax+1, &readfds, NULL, NULL, NULL))

-1) {

if (errno == EINTR) {

// algum sinal acabou de nos interromper, então

reinicie

goto select_restart;

}

// lide com o erro real aqui:

perror("select");

}

Claro, você não necessita usar goto, neste caso; Você pode usar outras estruturas para

controle. Mas acho que goto é realmente mais limpa.

Como posso implementar um timeout em uma chamada a recv()?

Use select()! Ela permite que você especi que um parâmetro de tempo limite para os

descritores de socket que você deseja ler. Ou, você poderia envolver toda a funcionalidade em

uma única função, assim:

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

#include <unistd.h>

#include <sys/time.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int recvtimeout(int s, char *buf, int len, int timeout)

{

fd_set fds;

int n;

struct timeval tv;

// configurar set do descritor de arquivo

FD_ZERO(&fds);

FD_SET(s, &fds);

// configura a struct timeval para timeout

tv.tv_sec = timeout;

tv.tv_usec = 0;

// aguarde até timeout ou receber os dados

n = select(s+1, &fds, NULL, NULL, &tv);

if (n == 0) return -2; // timeout!

if (n == -1) return -1; // error

// os dados devem estar aqui, então faça um recv()

normal

return recv(s, buf, len, 0);

}

// Chamada de amostra para recvtimeout():

n = recvtimeout(s, buf, sizeof buf, 10); // 10 seg

timeout

if (n == -1) {

// ocorreu um erro

perror("recvtimeout");

}

else if (n == -2) {

// ocorreu timeout

} else {

// tenho alguns dados em buf

}

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia

Observe que recvtimeout() retorna -2 no caso de um timeout. Por que não retorna 0? Bem,

se você se lembra, um valor de retorno 0 em uma chamada a recv() signi ca que o lado

remoto fechou a conexão. Então esse valor de retorno já é usado, e -1 signi ca "erro", então eu

escolhi -2 como o meu indicador de timeout.

Como posso criptografar ou comprimir os dados antes de enviá-los através do socket?

Uma maneira fácil de criptografar é usar SSL (Secure sockets layer), mas isso está além do

escopo deste guia. (Con ra o projeto OpenSSL⁴⁵ para mais informações.)

Mas supondo que você deseja conectar ou implementar seu próprio compressor ou sistema de

criptogra a, é apenas uma questão de pensar em seus dados como uma sequência de etapas

entre as duas extremidades. Cada etapa altera os dados de alguma forma.

1. servidor lê dados do arquivo (ou de qualquer lugar)

2. servidor criptografa/comprime os dados (você adiciona esta parte)

3. servidor envia os dados criptografados com send()

Agora o contrário:

1. cliente recebe os dados criptografados, com recv()

2. cliente decifra/descomprime os dados (você adiciona esta parte)

3. cliente grava os dados em arquivo (ou em qualquer lugar)

Se você for compactar e criptografar, lembre-se de compactar primeiro. :-)

Contando que o cliente desfaça corretamente o que o servidor faz, os dados carão bem no

nal, independentemente de quantos passos intermediários você adicione.

Então, tudo que você precisa fazer para usar meu código é encontrar o local entre onde os

dados são lidos e onde são enviados (usando send()) através da rede, e colocar lá algum

código que faça a criptogra a.

O que é esse "PF_INET" que continuo vendo? Está relacionado com AF_INET?

Sim, sim é isso. Consulte a seção sobre socket() para mais detalhes.

Como eu posso escrever um servidor que aceite comandos shell de um cliente e os

execute?

Para simpli car, vamos dizer que o cliente execute connect(), send() e close() na

conexão (ou seja, não haverá chamadas de sistema subseqüentes sem que o cliente se

conecte novamente.)

O processo que o cliente segue é o seguinte:

1. connect() conecta ao servidor

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file:///home/kassane/Downloads/Traducao_Guia...

2. send("/sbin/ls > /tmp/client.out")

3. close() termina a conexão

Enquanto isso, o servidor está manipulando os dados e os executando:

1. accept() aceita a conexão do cliente

2. recv(str) recebe a string de comandos

3. close() termina a conexão

4. system(str) para executar o comando

Atenção! Ter o servidor executando o que o cliente diz é como dar acesso a um shell remoto e

as pessoas podem fazer coisas na sua conta quando se conectam ao servidor. Por exemplo,

no exemplo acima, e se o cliente envia "rm -rf ~"? Ele excluiria tudo na sua conta, isso é um

absurdo!

Então seja prudente, e evite que o cliente use qualquer comando com exceção de um par de

utilitários que você sabe que são seguros, como o utilitário foobar:

if (!strncmp(str, "foobar", 6)) {

sprintf(sysstr, "%s > /tmp/server.out", str);

system(sysstr);

}

Mas você ainda está inseguro, infelizmente: o que acontece se o cliente entra com "foobar;

rm -rf ~"? A coisa mais segura a fazer é escrever uma pequena rotina que coloque um

caractere de escape ( "\") na frente de todos os caracteres não alfanuméricos (incluindo

espaços, se for o caso) nos argumentos para o comando.

Como você pode ver, a segurança é um grande problema quando o servidor começa a executar

o que o cliente envia.

Estou enviando uma enorme quantidade de dados, mas quando eu executo recv() ele

recebe apenas 536 bytes ou 1460 bytes de cada vez. Mas se eu executo em minha

máquina local, ele recebe todos os dados ao mesmo tempo. O que está acontecendo?

Você está atingindo o MTU—o tamanho máximo que o meio físico pode manipular. Na

máquina local, você está usando o dispositivo de loopback que pode lidar até com 8K ou mais

sem nenhum problema. Mas em Ethernet, que pode manipular apenas 1500 bytes com um

cabeçalho, você atinge esse limite. Através de um modem, com 576 MTU (novamente, com

cabeçalho), você atinge o limite ainda mais rapidamente.

Você precisa garantir que todos os dados estão sendo enviados, em primeiro lugar. (Veja a

implementação da função sendall() para detalhes.) Uma vez que você tenha certeza disso,

então você precisa chamar recv() em um loop até que todos os seus dados sejam lidos.

Leia a seção Bases do encapsulamento de dados para obter detalhes sobre o recebimento de

pacotes completos de dados usando várias chamadas recv().

Eu estou em um ambiente Windows e eu não possuo a chamada de sistema fork() ou

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qualquer tipo de struct sigaction. O que fazer?

Elas podem estar em qualquer lugar, elas estarão em bibliotecas POSIX que podem ter sido

fornecidas com o compilador. Como eu não tenho um ambiente Windows, eu realmente não

posso dizer-lhe a resposta, mas eu me lembro que a Microsoft tem uma camada de

compatibilidade POSIX e é aí onde estaria fork(). (E talvez até mesmo sigaction.)

Procure no help que veio com o VC++ por "fork" ou "POSIX" e veja se ele fornece alguma pista.

Se isso não funcionar, esqueça fork()/sigaction e use em substituiçao o equivalente em

Win32: CreateProcess(). Eu não sei como usar CreateProcess()—é preciso milhões de

argumentos, mas isso deve ser coberto na documentação que veio com VC++.

Estou atrás de um rewall—como faço para que as pessoas de fora do rewall saibam o

meu endereço IP para que elas possam se conectar à minha máquina?

Infelizmente, o objetivo de um rewall é impedir que pessoas fora do rewall se conectem à

máquinas dentro do rewall, portanto, permitir que isso ocorra é basicamente considerado

uma violação de segurança.

Isto não quer dizer que tudo está perdido. Por um lado, você ainda pode usar connect()

através do rewall, se ele estiver fazendo algum tipo de mascaramento ou NAT ou algo

parecido. Basta projetar seus programas para que você seja sempre o único a iniciar a

conexão, e tudo ocorrerá bem.

Se isso não for satisfatório, você pode pedir a seus administradores para que abram um

buraco no rewall para que as pessoas possam se conectar a você. O rewall pode

encaminhar pacotes para você através do software NAT, ou através de um proxy ou algo

parecido.

Esteja ciente dee que um buraco no rewall não deve ser visto de forma leviana. Você precisa

garantir que não concederá às pessoas más acesso à rede interna; se você é um novato, é

muito mais difícil fazer software seguro do que você possa imaginar.

Não faça seu sysadmin ter raiva de mim. ;-)

Como faço para escrever um packet sniffer? Como faço para colocar minha interface

Ethernet em modo promíscuo?

Para aqueles que não sabem, quando uma placa de rede está em "modo promíscuo", ela

encaminhará TODOS os pacotes para o sistema operacional, e não apenas aqueles que foram

endereçados a esta máquina especí ca. (Estamos falando de endereços da camada Ethernet

aqui, não endereços IP--mas como ethernet é de camada inferior a camada IP, todos os

endereços IP são efetivamente encaminhados. Consulte a seção Baixo nível nonsense e Teoria

de Rede para mais informações.)

Esta é a base para o funcionamento de um packet sniffer. Ela coloca a interface em modo

promíscuo e, em seguida, o sistema operacional obtém cada pacote que passa pelo o. Você

terá um socket de algum tipo do qual você poderá ler esses dados.

Infelizmente, a resposta para a pergunta varia de acordo com a plataforma, mas se você busca

no Google por, por exemplo, "windows promiscuous ioctl" você provavelmente chegará a algum

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lugar. Para Linux, há o que parece ser uma thread útil no Stack Over ow⁴⁶, também.

Como posso de nir um valor de timeout personalizado para um socket TCP ou UDP?

Depende de seu sistema. Você pode pesquisar na net por SO_RCVTIMEO e SO_SNDTIMEO

(para uso com setsockopt()) para ver se o seu sistema suporta essa funcionalidade.

As páginas man Linux sugerem o uso de alarm() ou setitimer() como um substituto.

Como posso saber quais portas estão disponíveis para uso? Existe uma lista de números

"o ciais" de portas?

Normalmente, isso não é um problema. Se você está escrevendo, digamos, um servidor web,

então é uma boa ideia usar a bem conhecida porta 80 para o seu programa. Se você estiver

escrevendo apenas o seu próprio servidor especializado, escolha uma porta aleatoriamente

(mas maior que 1023) e experimente.

Se a porta já estiver em uso, você receberá um erro "Endereço já em uso" ao tentar bind().

Escolha outra porta. (É uma boa ideia permitir que o usuário do seu software especi que uma

porta alternativa com um arquivo de con guração ou uma opção de linha de comando.)

Há uma lista de números de portas o ciais⁴⁷ mantida pelo Internet Assigned Numbers

Authority (IANA). Só porque algo (acima de 1023) está nessa lista, não signi ca que você não

possa usar a porta. Por exemplo, o DOOM da Id Software usa a mesma porta que "mdqs", de

qualquer forma. Tudo o que importa é que ninguém mais na mesma máquina esteja usando

essa porta quando você quiser usá-la.

Páginas de Manual

No mundo Unix, há uma série de manuais. Eles têm pequenas seções que descrevem funções

individuais que você tem à sua disposição.

Claro, manual seria muito texto para digitar. Quero dizer, ninguém no mundo Unix, inclusive eu,

gosta de digitar muito. Na verdade, eu poderia continuar e continuar longamente escrevendo

sobre o quanto eu pre ro ser conciso, mas em vez disso, serei breve e não o aborrecerei com

textos despropositados sobre quão incrivelmente breve eu pre ro ser em quase todas as

circunstâncias em sua totalidade.

[Aplausos]

Obrigado. O que estou querendo dizer é que estas páginas são chamadas de "man pages" no

mundo Unix, e eu incluí minha própria variante pessoal truncada aqui para o seu prazer de

leitura. A coisa é, muitas destas funções são de uso muito mais geral do que estou mostrando,

mas eu só apresentarei os usos relevantes para Internet Sockets Programming.

Mas espere! Isso não é tudo o que há de errado com minhas man pages:

Elas estão incompletas e mostram apenas os conceitos básicos do guia.

Existem muito mais páginas do que estas no mundo real.

Elas são diferentes das que estão em seu sistema.

Os arquivos de cabeçalho podem ser diferente para determinadas funções no seu

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sistema.

Os parâmetros das funções podem ser diferentes para determinadas funções no seu

sistema.

Se você quiser a informação real, veri que suas man pages Unix locais digitando man

qualquer, onde "qualquer" é algo em que você está incrivelmente interessado, como

"accept". (Tenho certeza que o Microsoft Visual Studio tem algo semelhante em sua seção de

ajuda. Mas o "man" é melhor porque é um byte mais conciso do que "help". Unix ganha

novamente!)

Então, se elas são tão falhas, porque mesmo incluí-las no Guia? Bem, há algumas razões, mas

as melhores são que (a)estas versões são voltadas especi camente para a programação de

rede e são mais fáceis de digerir que as reais, e (b)estas versões contêm exemplos!

Oh! E falando dos exemplos, eu não costumo colocar toda a veri cação de erros, porque

realmente aumenta o comprimento do código. Mas você deve absolutamente fazer a

veri cação de erros praticamente sempre que zer qualquer chamada de sistema, a menos

que você esteja totalmente, 100%, certo de que não irá falhar, e você provavelmente deveria

fazê-lo mesmo assim!

accept()

Aceita uma conexão de entrada em um socket de escuta

Sinopse

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int accept(int s, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

Descrição

Uma vez que você tenha passado pela di culdade de conseguir um socket SOCK_STREAM e

de ni-lo para conexões de entrada com listen(), então você chama accept() para obter-

se, na verdade, um novo descritor de socket para utilizar para comunicação posterior com o

cliente recém-conectado.

O velho socket que você está usando para ouvir ainda está lá, e será usado para as chamadas

accept() mais recentes.

Parâmetro

Descrição

O descritor de socket de listen().

addr

Isso é preenchido com o endereço de quem se conecta a você.

Isso é preenchido com sizeof() da estrutura retornada no parâmetro addr.

addrlen

Você pode com segurança ignorá-lo se você assumir que você está

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Parâmetro

Descrição

recebendo uma struct sockaddr_in de volta, você sabe o que é, porque

esse é o tipo que você passou para add.

accept() normalmente bloqueará, e você pode usar select() para dar uma olhada no

descritor de socket de escuta antes do tempo para ver se ele está "pronto para ler". Se sim,

então há uma nova conexão esperando para ser aceita com accept(), Sim! Alternativamente,

você pode de nir a ag O_NONBLOCK no socket de escuta usando fcntl(), e, em seguida, ele

nunca será bloqueado, preferindo retornar -1 com errno de nido para EWOULDBLOCK.

O descritor de socket retornado por accept() é funcional, aberto e conectado ao host remoto.

Você precisa o fechar com close() ao terminar.

Valor de retorno

accept() retorna o descritor de socket recém-conectado, ou -1 em caso de erro, com errno

de nido apropriadamente.

Exemplo

struct sockaddr_storage their_addr;

socklen_t addr_size;

struct addrinfo hints, *res;

int sockfd, new_fd;

// primeiro, carregar estruturas de endereço com

getaddrinfo():

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// use IPv4 ou IPv6, o que

for

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

// preencha meu IP para

mim

getaddrinfo(NULL, MYPORT, &hints, &res);

// crie um socket, faça bind com, e listen:

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

bind(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

listen(sockfd, BACKLOG);

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// agora aceita uma conexão de entrada:

addr_size = sizeof their_addr;

new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&their_addr,

&addr_size);

// pronto para se comunicar no descritor de socket

new_fd!

Veja também

socket(), getaddrinfo(), listen(), struct sockaddr_in

bind()

Associa um socket com um endereço IP e um número de porta

Sinopse

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, socklen_t

addrlen);

Descrição

Quando uma máquina remota deseja se conectar ao seu programa servidor, ela precisa de

duas informações: o endereço IP e o número da porta. A chamada bind() permite que você

faça exatamente isso.

Primeiro, você chama getaddrinfo() para carregar uma struct sockaddr com o

endereço de destino e informações de porta. Então você chama socket() para obter um

descritor de socket, e então você passa o socket e o endereço IP a bind(), e o endereço IP e a

porta são magicamente (usando magia real) ligados ao socket!

Se você não sabe o seu endereço IP, ou sabe que só possui um endereço IP na máquina, ou

não se importa com qual dos endereços IP da máquina se utiliza, você pode simplesmente

passar a ag AI_PASSIVE no parâmetro hints para getaddrinfo(). O que isto faz é

preencher parte do endereço IP de struct sockaddr com um valor especial que diz a

bind() que deve preencher automaticamente o endereço IP.

O quê? Que valor especial é carregado no endereço IP da struct sockaddr para fazer com

que ela preencha automaticamente com o endereço do host atual? Eu lhe direi, mas lembre-se

que isto é apenas se você estiver preenchendo a struct sockaddr manualmente; Se não,

use os resultados de getaddrinfo(), conforme acima. Em IPv4, o campo

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sin_addr.s_addr da estrutura struct sockaddr_in está de nido para INADDR_ANY. Em

IPv6, o campo sin6_addr da estrutura struct sockaddr_in6 é atribuído a partir da

variável global in6addr_any. Ou, se você está declarando uma nova struct in6_addr,

você pode inicializá-la para IN6ADDR_ANY_INIT.

Por m, o parâmetro addrlen deve ser de nido como sizeof my_addr.

Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou -1 em caso de erro (e errno irá será de nido em

conformidade.)

Exemplo

// maneira moderna de fazer as coisas com getaddrinfo()

struct addrinfo hints, *res;

int sockfd;

// primeiro, carregue as estruturas de endereço com

getaddrinfo():

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// use IPv4 ou IPv6, o que

for

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

// preencha meu IP para

mim

getaddrinfo(NULL, "3490", &hints, &res);

// cria um socket:

// (percorra a lista vinculada "res" e verifique por

erros!)

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

// bind para a porta que passamos para getaddrinfo():

bind(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

// exemplo de empacotamento manual de uma estrutura,

IPv4

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struct sockaddr_in myaddr;

int s;

myaddr.sin_family = AF_INET;

myaddr.sin_port = htons(3490);

// você pode especificar um endereço IP:

inet_pton(AF_INET, "63.161.169.137",

&(myaddr.sin_addr));

// ou você pode deixar que ele selecione um

automaticamente:

myaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bind(s, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof myaddr);

Veja também

getaddrinfo(), socket(), struct sockaddr_in, struct in_addr

connect()

Conecta um socket a um servidor

Sinopse

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *serv_addr,

socklen_t addrlen);

Descrição

Uma vez que você construiu um descritor de socket com a chamada socket(), pode-se

conectar esse socket a um servidor remoto usando a já bem nomeada chamada de sistema

connect(). Tudo o que você precisa fazer é passar o descritor de socket e o endereço do

servidor que você está interessado em conhecer melhor. (Ah, e o comprimento do endereço,

que é normalmente passado para funções como esta.)

Normalmente, esta informação vem como resultado de uma chamada a getaddrinfo(),

mas você pode preencher sua própria struct sockaddr se você quiser.

Se você ainda não chamou bind() no descritor de socket, ele é automaticamente ligado ao

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seu endereço IP e a uma porta local aleatória. Isso geralmente é bom para você, se você não

for um servidor, já que realmente não se importará com a porta local; Você só se importará

com a porta remota, então você pode colocá-la no parâmetro serv_addr. Você pode chamar

bind() se você realmente quiser que seu socket cliente esteja em um endereço IP e porta

especí cos, mas isso é muito raro.

Uma vez que o socket é conectado com connect(), você está livre para usar send() e

recv() e trafegar dados sobre ele como mandar seu coração.

Nota especial: se você se conecta com connect() a um socket SOCK_DGRAM UDP em um

host remoto, você pode usar send() e recv() bem como sendto() e recvfrom(). Se você

quiser.

Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou -1 em caso de erro (e errno irá ser de nido em

conformidade.)

Exemplo

// conecta à www.example.com, porta 80 (http)

struct addrinfo hints, *res;

int sockfd;

// primeiro, carregar estruturas de endereço com

getaddrinfo():

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// use IPv4 ou IPv6, o que

for

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

// poderíamos colocar "80" em vez de "http" na próxima

linha:

getaddrinfo("www.example.com" , "http", &hints, &res);

// cria o socket:

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

// conecte-o ao endereço e à porta que passamos para

getaddrinfo():

connect(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

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Veja também

socket(), bind()

close()

Fecha um descritor de socket

Sinopse

#include <unistd.h>

int close(int s);

Descrição

Depois que você terminar de usar o socket para qualquer esquema demente que você tenha

inventado e você não quiser mais usar send() ou recv() ou, na verdade, fazer qualquer coisa

com o socket, você pode o fechar com close(), e ele será liberado, para nunca mais ser

usado novamente.

O lado remoto pode saber que isso aconteceu de duas maneiras. Um: se o lado remoto

chamadar recv(), ele retornará 0. Dois: se o lado remoto chamar send(), receberá um sinal

SIGPIPE e send() retornará -1 e errno será de nido para EPIPE.

Usuários de Windows: a função que você precisa usar chama-se closesocket(), não

close(). Se você tentar usar close() em um descritor de socket, é possível que o Windows

que irritado... E você não gostaria dele irritado.

Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou -1 em caso de erro (e errno será de nido em

conformidade.)

Exemplo

s = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

// um monte de coisas...*BRRRONNNN!*

close(s);

// não muito, realmente.

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Veja também

socket(), shutdown()

getaddrinfo(), freeaddrinfo(), gai_strerror()

Obtém informações sobre um nome de host e/ou serviço e carrega uma struct sockaddr

com o resultado.

Sinopse

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netdb.h>

int getaddrinfo(const char *nodename, const char *servname,

const struct addrinfo *hints, struct addrinfo

**res);

void freeaddrinfo(struct addrinfo *ai);

const char *gai_strerror(int ecode);

struct addrinfo {

int

ai_flags;

// AI_PASSIVE, AI_CANONNAME, ...

int

ai_family;

// AF_xxx

int

ai_socktype;

// SOCK_xxx

int

ai_protocol;

// 0 (auto) ou IPPROTO_TCP,

IPPROTO_UDP

socklen_t ai_addrlen;

// tamanho de ai_addr

char

*ai_canonname;

// nome canônico para nodename

struct sockaddr

*ai_addr; // endereço binário

struct addrinfo

*ai_next; // próxima estrutura na lista

vinculada

};

Descrição

getaddrinfo() é uma excelente função que retornará informações sobre um nome de host

especí co (como o seu endereço IP) e carregar uma struct sockaddr para você, cuidando

dos detalhes importantes (como se é IPv4 ou IPv6). Ela substitui as antigas funções

gethostbyname() e getservbyname(). A descrição, abaixo, contém uma grande

quantidade de informação que pode ser um pouco assustadora, mas o uso é bastante simples.

Pode valer a pena conferir os exemplos primeiro.

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O nome do host em que você estiver interessado vai no parâmetro nodename. O endereço

pode ser um nome de host, como "www.example.com", ou um endereço IPv4 ou IPv6 (passado

como string). Este parâmetro também pode ser NULL se você estiver usando a ag

AI_PASSIVE (veja abaixo).

O parâmetro servname é basicamente o número da porta. Ele pode ser um número de porta

(passada como string, como "80"), ou pode ser um nome de serviço, como "http" ou "tftp" ou

"smtp" ou "pop", etc. Nomes de serviços bem conhecidos podem ser encontrados no IANA Port

List⁴⁸ ou em seu arquivo /etc/services.

Por m, para parâmetros de entrada, temos hints. Isto é realmente onde você começa a

de nir o que a função getaddrinfo() fará. Zere toda a estrutura antes da utilização, com

memset(). Vamos dar uma olhada nos campos que você precisa con gurar antes do uso.

O ai_flags pode ser con gurado para uma variedade de coisas, mas aqui estão algumas das

mais importantes. (Se podem especi car múltiplas ags por bitwise-ORing juntamente com o

operador |.) Veri que a sua página man para a lista completa de ags.

AI_CANONNAME causa que ai_canonname do resultado se complete com o nome canônico

(real) do host. AI_PASSIVE faz com que o endereço IP do resultado se complete com

INADDR_ANY (IPv4) ou in6addr_any (IPv6); Isso faz com que uma chamada subsequente a

bind() preencha automaticamente o endereço IP da struct sockaddr com o endereço do

host atual. Isso é excelente para con gurar um servidor quando você não deseja codi car o

endereço.

Se você usar a ag AI_PASSIVE, então você pode passar NULL no nodename (já que bind()

irá preenchê-lo para você mais tarde.)

Continuando com os parâmetros de entrada, você provavelmente vai querer de nir ai_family

para AF_UNSPEC que diz a getaddrinfo() para operar com ambos os endereços, IPv4 e

IPv6. Você também pode restringir a um ou a outro com AF_INET ou AF_INET6.

Em seguida, o campo socktype deve ser de nido como SOCK_STREAM ou SOCK_DGRAM,

dependendo de qual tipo de socket se deseja.

Finalmente, apenas deixe ai_protocol de nido em 0 para escolher automaticamente o seu

tipo de protocolo.

Agora, depois meter todas essas coisas lá dentro, você pode nalmente fazer a chamada a

getaddrinfo()!

É claro, este é o lugar onde a diversão começa. A res agora apontará para uma lista vinculada

de struct addrinfos, e você pode percorrer esta lista para obter todos os endereços que

correspondam ao que você passou com hints.

Agora, é possível obter alguns endereços que não funcionam por uma razão ou outra, de modo

que o que a Linux man page faz é em loops percorrer a lista fazendo uma chamada a

socket() e connect() (Ou bind() se você estiver con gurando um servidor com a ag

AI_PASSIVE) até obter êxito.

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Finalmente, quando você terminar com a lista vinculada, você precisa chamar

freeaddrinfo() para liberar memória (ou ela vazará, e algumas pessoas carão chateadas.)

Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou diferente de zero em caso de erro. Se ela retornar

diferente de zero, você pode usar a função gai_strerror() para obter uma versão de

impressão do código de erro no valor de retorno.

Exemplo

// código para um cliente se conectar a um servidor

// ou seja, um socket stream para www.example.com na

porta 80 (http)

// seja IPv4 ou IPv6

int sockfd;

struct addrinfo hints, *servinfo, *p;

int rv;

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC; // use AF_INET6 para forçar

IPv6

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

if ((rv = getaddrinfo("www.example.com" , "http", &hints,

&servinfo)) != 0) {

fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n",

gai_strerror(rv));

exit(1);

}

// percorre todos os resultados e conecta ao primeiro

que puder

for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {

if ((sockfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype,

p->ai_protocol)) == -1) {

perror("socket");

continue;

}

if (connect(sockfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen) ==

-1) {

perror("connect");

close(sockfd);

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continue;

}

break; // se chegamos aqui, devemos ter conectado

com sucesso

}

if (p == NULL) {

// repetiu o final da lista sem conexão

fprintf(stderr, "falha ao connect\n");

exit(2);

}

freeaddrinfo(servinfo); // tudo feito com essa estrutura

// código para um servidor aguardar conexões

// ou seja, um socket stream na porta 3490, no IP deste

host

// seja IPv4 ou IPv6.

int sockfd;

struct addrinfo hints, *servinfo, *p;

int rv;

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC; // use AF_INET6 para forçar

IPv6

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

hints.ai_flags = AI_PASSIVE; // use meu endereço IP

if ((rv = getaddrinfo(NULL, "3490", &hints, &servinfo))

!= 0) {

fprintf(stderr, "getaddrinfo: %s\n",

gai_strerror(rv));

exit(1);

}

// loop por todos os resultados e vincular ao primeiro

que pudermos

for(p = servinfo; p != NULL; p = p->ai_next) {

if ((sockfd = socket(p->ai_family, p->ai_socktype,

p->ai_protocol)) == -1) {

perror("socket");

continue;

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}

if (bind(sockfd, p->ai_addr, p->ai_addrlen) == -1) {

close(sockfd);

perror("bind");

continue;

}

break; // se chegamos aqui, devemos ter conectado

com sucesso

}

if (p == NULL) {

// repetiu o final da lista sem êxito em realizar

bind

fprintf(stderr, "falha ao realizar bind com o

socket\n");

exit(2);

}

freeaddrinfo(servinfo); // tudo feito com essa estrutura

Veja também

gethostbyname(), getnameinfo()

gethostname()

Retorna o nome do sistema

Sinopse

#include <sys/unistd.h>

int gethostname(char *name, size_t len);

Descrição

Seu sistema tem um nome. Todos eles têm. Essa é uma coisa um pouco mais de UNIXy do que

o resto das coisas sobre redes das quais temos falado, mas ela ainda tem seus usos.

Por exemplo, você pode obter o seu nome de host, e depois chamar gethostbyname() para

descobrir o seu endereço IP.

O parâmetro name deve apontar para um buffer que conterá o nome de host, e len é o

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tamanho desse buffer em bytes. gethostname() não sobrescreve o nal do buffer (pode

retornar um erro, ou pode simplesmente parar de escrever), e terminará a string com NUL, se

houver espaço para isso no buffer.

Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou -1 em caso de erro (e errno de

nido em

conformidade.)

Exemplo

char hostname[128];

gethostname(hostname, sizeof hostname);

printf("Meu hostname: %s\n", hostname);

Veja também

gethostbyname()

gethostbyname(), gethostbyaddr()

Obtém um endereço IP de um nome de host ou vice-versa.

Sinopse

#include <sys/socket.h>

#include <netdb.h>

struct hostent *gethostbyname(const char *name); //

DESCONTINUADA!

struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int

type);

Descrição

POR FAVOR NOTE: estas duas funções são substituídas por getaddrinfo() e

getnameinfo()! Em particular, gethostbyname() não funciona bem com o IPv6.

Essas funções são mapeadas entre os nomes de host e os endereços IP. Por exemplo, se você

tem "www.example.com", você pode usar gethostbyname() para obter seu endereço IP e

armazená-lo em uma struct in_addr.

Por outro lado, se você tem uma struct in_addr ou uma struct in6_addr, você pode

usar gethostbyaddr() para recuperar o nome de host. gethostbyaddr() é compatível

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com IPv6, mas você deve usar o mais novo e brilhante getnameinfo() em seu lugar.

(Se você tem uma string contendo um endereço IP no formato pontos-e-números da qual você

deseja procurar o nome do host, seria melhor usar getaddrinfo() com a ag

AI_CANONNAME.)

gethostbyname() recebe uma string como "www.yahoo.com", e retorna uma struct

hostent, que contém toneladas de informações, incluindo o endereço IP. (Outras informações

são o nome o cial do host, uma lista de aliases, o tipo de endereço, o comprimento dos

endereços e a lista de endereços—é uma estrutura de uso geral que é muito fácil de usar para

os nossos propósitos especí cos, uma vez que você vê como fazer.)

gethostbyaddr() leva uma struct in_addr ou uma struct in6_addr e traz para você

um nome de host correspondente (se houver), por isso é uma espécie de gethostbyname()

reversa. Quanto aos parâmetros, embora addr seja um char*, você realmente deseja passar

um ponteiro para uma struct in_addr. len deve ser sizeof (struct in_addr) e type

deve ser AF_INET.

Então, o que é esta struct hostent que é retornada? Ela possui uma série de campos que

contém informações sobre o host em questão.

Campo

Descrição

char *h_name

O nome real canônico do host.

Uma lista de aliases que podem ser acessados com arrays—o

char **h_aliases

último elemento é NULL

O tipo de endereço do resultado, que realmente deve ser

int h_addrtype

AF_INET para nossos propósitos.

O comprimento dos endereços em bytes, que é 4 para

int comprimento

endereços IP (versão 4).

Uma lista de endereços IP para este host. Embora esse seja

char **h_addr_list um char**, é realmente um array de struct in_addr*s

disfarçado. O último elemento do array é NULL.

Um alias comumente de nido para h_addr_list[0]. Se

h_addr

você apenas quiser qualquer endereço IP antigo para esse

host (sim, eles podem ter mais de um) basta usar este campo.

Valor de retorno

Retorna um ponteiro para uma struct hostent resultante em caso de sucesso, ou NULL em

caso de erro.

Em vez da perror() normal e todas essas coisas que você normalmente usaria para o

relatório de erros, essas funções têm resultados paralelos na variável h_errno, que podem ser

impressos usando-se as funções herror() ou hstrerror(). Elas funcionam como as

clássicas funções errno, perror(), e strerror() com as quais você está acostumado.

Exemplo

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// ESTE É UM MÉTODO DESCONTINUADO PARA SE OBTER NOMES

DE HOST

// use getaddrinfo() em vez de!

#include <stdio.h>

#include <errno.h>

#include <netdb.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

int main(int argc, char *argv[])

{

int i;

struct hostent *he;

struct in_addr **addr_list;

if (argc != 2) {

fprintf(stderr,"uso: ghbn hostname\n");

return 1;

}

if ((he = gethostbyname(argv[1])) == NULL) { //

obtém info. do host

herror("gethostbyname");

return 2;

}

// imprimir informações sobre este host:

printf("O Nome oficial é: %s\n", he->h_name);

printf("

Endereços IP: ");

addr_list = (struct in_addr **)he->h_addr_list;

for(i = 0; addr_list[i] != NULL; i++) {

printf("%s ", inet_ntoa(*addr_list[i]));

}

printf("\n");

return 0;

}

// ISTO FOI SUPERCEDIDO

// use getnameinfo() em vez de!

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struct hostent *he;

struct in_addr ipv4addr;

struct in6_addr ipv6addr;

inet_pton(AF_INET, "192.0.2.34", &ipv4addr);

he = gethostbyaddr(&ipv4addr, sizeof ipv4addr, AF_INET);

printf("Nome de host: %s\n", he->h_name);

inet_pton(AF_INET6, "2001:db8:63b3:1::beef", &ipv6addr);

he = gethostbyaddr(&ipv6addr, sizeof ipv6addr,

AF_INET6);

printf("Nome de host: %s\n", he->h_name);

Veja também

getaddrinfo(), getnameinfo(), gethostname(), errno, perror(), strerror(),

struct in_addr

getnameinfo()

Procura informações do nome do host e do nome do serviço para uma determinada struct

sockaddr.

Sinopse

#include <sys/socket.h>

#include <netdb.h>

int getnameinfo(const struct sockaddr *sa, socklen_t salen,

char *host, size_t hostlen,

char *serv, size_t servlen, int flags);

Descrição

Esta função é o oposto de getaddrinfo(), isto é, esta função pega uma já carregada

struct sockaddr e faz uma pesquisa de nome e nome de serviço nela. Ela substitui as

antigas funções gethostbyaddr() e getservbyport().

Você deve passar um ponteiro para uma struct sockaddr (que na realidade é

provavelmente uma struct sockaddr_in ou struct sockaddr_in6 que você tenha

convertido) no parâmetro sa, e o comprimento dessa struct em salen.

O nome do host e nome do serviço resultantes serão escritos nas áreas apontadas pelos

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parâmetros host e serv. Obviamente, você precisa especi car os comprimentos máximos

desses buffers em hostlen e servlen.

Finalmente, existem várias ags você pode passar, mas aqui estão algumas boas. NI_NOFQDN

fará com que host contenha apenas o nome do host, e não o nome completo do domínio.

NI_NAMEREQD fará com que a função falhe se o nome não puder ser encontrado com uma

pesquisa de DNS (se você não especi car esta ag e o nome não puder ser encontrado,

getnameinfo() colocará uma versão de string do endereço IP em host no seu lugar.)

Como sempre, veri que as suas man pages locais para informações completas.

Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou diferente de zero em caso de erro. Se o valor de retorno é

diferente de zero, pode ser passado para gai_strerror() para se obter uma string legível

por humanos. Veja getaddrinfo para mais informações.

Exemplo

struct sockaddr_in6 sa; // poderia ser IPv4 se você

quiser

char host[1024];

char service[20];

// fingir que sa está cheio de boas informações sobre o

host e a porta...

getnameinfo(&sa, sizeof sa, host, sizeof host, service,

sizeof service, 0);

printf(" host: %s\n", host);

// ex.

"www.example.com"

printf("service: %s\n", service); // ex. "http"

Veja também

getaddrinfo(), gethostbyaddr()

getpeername()

Retorna informação de endereço sobre o lado remoto da conexão.

Sinopse

#include <sys/socket.h>

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int getpeername(int s, struct sockaddr *addr, socklen_t *len);

Descrição

Uma vez que você tenha aceitado com accept() uma conexão remota, ou conectado com

connect() a um servidor, você agora tem o que é conhecido como um peer (par). Seu par é

simplesmente o computador ao qual você está conectado, identi cado por um endereço IP e

uma porta. Então...

getpeername() simplesmente retorna uma struct sockaddr_in preenchida com

informações sobre a máquina a qual você está conectado.

Por que é chamado um "name"? Bem, há um monte de diferentes tipos de sockets, não apenas

Internet Sockets, como estamos usando neste guia, e então "name" é um bom termo genérico

que cobre todos os casos. No nosso caso, porém, "name" do peer (par) é o seu endereço IP e

porta.

Embora a função retorne o tamanho do endereço resultante em len, é necessário pré-carregar

len com o tamanho de addr.

Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou -1 em caso de erro (e errno será de

nido em

conformidade.)

Exemplo

// suponha que s é um socket conectado

socklen_t len;

struct sockaddr_storage addr;

char ipstr[INET6_ADDRSTRLEN];

int port;

len = sizeof addr;

getpeername(s, (struct sockaddr*)&addr, &len);

// lidar com IPv4 e IPv6:

if (addr.ss_family == AF_INET) {

struct sockaddr_in *s = (struct sockaddr_in

*)&addr;

port = ntohs(s->sin_port);

inet_ntop(AF_INET, &s->sin_addr, ipstr, sizeof

ipstr);

} else { // AF_INET6

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struct sockaddr_in6 *s = (struct sockaddr_in6

*)&addr;

port = ntohs(s->sin6_port);

inet_ntop(AF_INET6, &s->sin6_addr, ipstr, sizeof

ipstr);

}

printf("Endereço IP do peer: %s\n", ipstr);

printf("Porta do peer

: %d\n", port);

Veja também

gethostname(), gethostbyname(), gethostbyaddr()

errno

Contém o código de erro da última chamada de sistema.

Sinopse

#include <errno.h>

int errno;

Descrição

Essa é a variável que contém informações de erro para muitas chamadas de sistema. Se você

se lembra, coisas como socket() e listen() retornam -1 em caso de erro, e elas de nem

o valor exato de errno para que você saiba especi camente que erro ocorreu.

O arquivo de cabeçalho errno.h lista um monte de nomes simbólicos constantes para erros,

como EADDRINUSE, EPIPE, ECONNREFUSED, etc. Suas man pages locais lhe dirão quais

códigos podem ser retornados como um erro, e você pode usá-los em tempo de execução para

lidar com diferentes erros de diferentes maneiras.

Ou, mais comumente, você pode chamar perror() ou strerror() para obter uma versão

humanamente legível do erro.

Uma coisa a notar, para você estusiasta do multithreading, é que na maioria dos sistemas

errno é de nido de forma thread-safe. (Ou seja, não é realmente uma variável global, mas se

comporta exatamente como uma variável global faria em um ambiente single-threaded).

Valor de retorno

O valor da variável é o do erro mais recente a ter acontecido, que pode ser o código para o

"sucesso" se a última ação for bem sucedida.

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Exemplo

s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (s == -1) {

perror("socket"); // ou use strerror()

}

tryagain:

if (select(n, &readfds, NULL, NULL) == -1) {

// ocorreu um erro!!

// se formos interrompidos, basta reiniciar a

chamada select():

if (errno == EINTR) goto tryagain;

// AAAA! goto!!!

// caso contrário, é um erro mais sério:

perror("select");

exit(1);

}

Veja também

perror(), strerror()

fcntl()

Controla descritores de socket

Sinopse

#include <sys/unistd.h>

#include <sys/fcntl.h>

int fcntl(int s, int cmd, long arg);

Descrição

Esta função é normalmente usada para realizar bloqueio de arquivos e outras coisas

relacionadas, mas também possui algumas habilidades relacionadas a sockets que você pode

ver ou usar de tempos em tempos.

O parâmetro s é o descritor de socket no qual você deseja operar, o cmd deve ser de nido

como F_SETFL e arg pode ser um dos seguintes comandos. (Como eu disse, há mais sobre

fcntl() do que eu estou deixando aqui, mas eu estou tentando me manter voltado a

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sockets.)

cmd

Descrição

Con gura o socket para non-blocking. Veja a seção sobre blocking para

O_NONBLOCK

mais detalhes.

De na o socket para executar E/S assíncrona. Quando os dados

estiverem prontos para serem recebidos com recv() no socket, o sinal

O_ASYNC

SIGIO será aumentado. Isso é raro de se ver, e está além do escopo deste

guia. E acho que está disponível apenas em determinados sistemas.

Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou -1 em caso de erro (e errno será de nido em

conformidade.)

Diferentes usos da chamada de sistema fcntl() na verdade possuem valores de retorno

diferentes, mas eu não os cobrirei aqui porque eles não são relacionados a sockets. Consulte a

sua página man local de fcntl() para mais informações.

Exemplo

int s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

fcntl(s, F_SETFL, O_NONBLOCK);

// configura para non-

blocking

fcntl(s, F_SETFL, O_ASYNC);

// configura E/S

assíncrona

Veja também

Blocking, send()

htons(), htonl(), ntohs(), ntohl()

Converte tipos inteiros multi-byte de host byte order para network byte order.

Sinopse

#include <netinet/in.h>

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

uint16_t htons(uint16_t hostshort);

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

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Descrição

Apenas para fazer você realmente infeliz, computadores diferentes usam diferentes

ordenações de bytes internamente para seus inteiros multi-byte (ou seja, qualquer número

inteiro que seja maior que um char.) O resultado disso é que se você envia um short int de

dois bytes com send() a partir de um ambiente Intel para um Mac (antes de ambos se

tornarem ambientes Intel, também, quero dizer), o que um computador pensa é que o número é

1, o outro pensará que é o número 256, e vice-versa.

A maneira de contornar este problema é que todos deixam de lado suas diferenças e

concordam que a Motorola e a IBM tinham razão, e a Intel fez isso da maneira estranha, e

assim todos nós convertemos nossas ordenações de bytes para "big-endian" antes de enviá-

las. Como a Intel usa máquinas "little-endian", é bem mais politicamente correto chamar nossa

ordenação de bytes preferida de "Network Byte Order". Portanto, essas funções convertem de

sua ordem de bytes nativa para ordem de bytes de rede e de volta.

(Isto signi ca que em Intel essas funções trocam todos os bytes, e em PowerPC elas não

fazem nada porque os bytes já estão em Network Byte Order. Mas você deve sempre usá-las

em seus códigos de qualquer maneira, uma vez que alguém possa querer construí-los em uma

máquina Intel e ainda terá as coisas funcionando adequadamente.)

Note que os tipos envolvidos são de 32 bits (4 bytes, provavelmente int) e de 16 bits (dois

bytes, muito provavelmente short). Máquinas de 64 bits podem ter um htonll() ints de

64bits, mas eu desconheço. Você só terá que escrever o seu próprio.

De qualquer forma, a maneira como essas funções trabalham é que primeiro você decide se

está convertendo de host byte order (da sua máquina) ou de network byte order. Se "host", a

primeira letra da função que você vai chamar é "h". Caso contrário, é "n" para "network". O meio

do nome da função é sempre "to" porque você está convertendo de um "para" o outro, e a

penúltima letra mostra o que você está convertendo to. A última letra é o tamanho dos dados,

"s" para short, ou "l" para long. Assim:

Função

Descrição

htons() host to network short

htonl() host to network long

ntohs() network to host short

ntohl() network to host long

Valor de retorno

Cada função retorna o valor convertido.

Exemplo

uint32_t some_long = 10;

uint16_t some_short = 20;

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uint32_t network_byte_order;

// converter e enviar

network_byte_order = htonl(some_long);

send(s, &network_byte_order, sizeof(uint32_t), 0);

some_short == ntohs(htons(some_short)); // essa

expressão é verdadeira

inet_ntoa(), inet_aton(), inet_addr

Converte endereços IP de uma string de pontos-e-números para uma struct in_addr e de

volta.

Sinopse

#include <sys/socket.h>

#include <netinet/in.h>

#include <arpa/inet.h>

// TODAS ESTAS FORAM DESCONTINUADAS! Use inet_pton() ou

inet_ntop()!

char *inet_ntoa(struct in_addr in);

int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);

in_addr_t inet_addr(const char *cp);

Descrição

Estas funções são obsoletas porque não lidam com IPv6! Use inet_ntop() ou

inet_pton() em vez disso! Elas estão incluídas aqui porque ainda podem ser encontradas

na natureza.

Todas essas funções convertem de uma struct in_addr (parte de sua struct

sockaddr_in, o mais provável) para uma string no formato de pontos-e-números (por

exemplo, "192.168.5.10") e vice-versa. Se você tem um endereço IP passado na linha de

comando ou algo assim, esta é a maneira mais fácil de obter uma struct in_addr para

connect(), ou qualquer outra coisa. Se você precisar de mais energia, tente algumas das

funções DNS, como gethostbyname() ou tente um golpe de estado em seu país local.

A função inet_ntoa() converte um endereço de rede de uma struct in_addr para uma

string de formato pontos-e-números. O "n" em "ntoa" signi ca network, e o "a" signi ca ASCII

por razões históricas (então isso é "Network To ASCII"—o su xo "toa" tem um amigo análogo

na biblioteca C chamada atoi() que converte uma cadeia de caracteres ASCII em um número

inteiro.)

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A função inet_aton() é o oposto, convertendo de uma string de pontos-e-números em uma

in_addr_t (que é o tipo do campo s_addr na tua struct in_addr.)

Finalmente, a função inet_addr() é uma função antiga que faz basicamente a mesma coisa

que inet_aton(). Está teoricamente obsoleta, mas você a verá muito e a polícia não virá

buscá-lo se você a usar.

Valor de retorno

inet_aton() retorna diferente de zero se o endereço for válido, e retorna zero se o endereço

for inválido.

inet_ntoa() retorna string de pontos-e-números em um buffer estático que é sobrescrito a

cada chamada para a função.

inet_addr() retorna o endereço como um in_addr_t, ou -1 se houver um erro. (Que é o

mesmo resultado como se você tentasse converter a string "255.255.255.255", que é um

endereço IP válido. É por isso que inet_aton() é melhor.)

Exemplo

struct sockaddr_in antelope;

char *some_addr;

inet_aton("10.0.0.1", &antelope.sin_addr); // armazena

IP em antelope

some_addr = inet_ntoa(antelope.sin_addr); // retorna o

printf("%s\n", some_addr); // prints "10.0.0.1"

// e esta chamada é a mesma que a chamada inet_aton(),

acima:

antelope.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.0.0.1");

Veja também

inet_ntop(), inet_pton(), gethostbyname(), gethostbyaddr()

inet_ntop(), inet_pton()

Converte endereços IP para um formato humanamente legível e de volta.

Sinopse

#include <arpa/inet.h>

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const char *inet_ntop(int af, const void *src,

char *dst, socklen_t size);

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

Descrição

Essas funções permitem lidar com endereços IP legíveis convertendo-os em suas

representações binárias para uso com várias funções e chamadas de sistema. O "n" signi ca

"network" e "p" para "presentation". Ou "text presentation". Mas você pode pensar nisso como

"printable". "ntop" é "network to printable". Vê?

Às vezes você não quer olhar para uma pilha de números binários ao olhar para um endereço

IP. Você quer isso em uma boa forma para impressão, como 192.0.2.180 ou

2001:db8:8714:3a90::12. Nesse caso, inet_ntop() é para você.

inet_ntop() usa a família de endereços no parâmetro af (ou AF_INET ou AF_INET6). O

parâmetro src deve ser um ponteiro para uma struct in_addr ou struct in6_addr

contendo o endereço que você deseja converter para uma string. Finalmente dst e size são o

ponteiro para a string destino e o comprimento máximo dessa string.

Qual deve ser o comprimento máximo da string dst? Qual é o comprimento máximo para

endereços IPv4 e IPv6? Felizmente há um par de macros para ajudá-lo. Os comprimentos

máximos são: INET_ADDRSTRLEN e INET6_ADDRSTRLEN.

Outras vezes, você pode ter uma string contendo um endereço IP em formato legível, e você

quer embalá-la em uma struct sockaddr_in ou struct sockaddr_in6. Nesse caso, a

função oposta inet_pton() é o que você está procurando.

inet_pton() também usa uma família de endereços (ou AF_INET ou AF_INET6) no

parâmetro af. O parâmetro src é um ponteiro para uma string contendo o endereço IP no

formato imprimível. Por m o parâmetro dst aponta para onde o resultado deve ser

armazenado, que é provavelmente uma struct in_addr ou struct in6_addr.

Estas funções não fazem pesquisas de DNS—você precisará da função getaddrinfo() para

isso.

Valor de retorno

inet_ntop() retorna o parâmetro dst em sucesso, ou NULL em caso de falha (e errno é

de nido).

inet_pton() retorna 1 em caso de sucesso. Isto retorna -1 se houver erro (errno é

de nido), ou 0 se a entrada não é um endereço IP válido.

Exemplo

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// demonstração IPv4 de inet_ntop() e inet_pton()

struct sockaddr_in sa;

char str[INET_ADDRSTRLEN];

// armazene esse endereço IP em sa:

inet_pton(AF_INET, "192.0.2.33", &(sa.sin_addr));

// agora recupere e imprima

inet_ntop(AF_INET, &(sa.sin_addr), str,

INET_ADDRSTRLEN);

printf("%s\n", str); // imprime "192.0.2.33"

// demonstração IPv6 de inet_ntop() e inet_pton()

// (basicamente o mesmo, exceto por ter um monte de 6s

ao redor)

struct sockaddr_in6 sa;

char str[INET6_ADDRSTRLEN];

// armazena esse endereço IP em sa:

inet_pton(AF_INET6, "2001:db8:8714:3a90::12",

&(sa.sin6_addr));

// agora recupere e imprima

inet_ntop(AF_INET6, &(sa.sin6_addr), str,

INET6_ADDRSTRLEN);

printf("%s\n", str); // imprima "2001:db8:8714:3a90::12"

// Função auxiliar que você pode usar:

// Converte um endereço de struct sockaddr em uma

string, IPv4 e IPv6:

char *get_ip_str(const struct sockaddr *sa, char *s,

size_t maxlen)

{

switch(sa->sa_family) {

case AF_INET:

inet_ntop(AF_INET, &(((struct sockaddr_in

*)sa)->sin_addr),

s, maxlen);

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break;

case AF_INET6:

inet_ntop(AF_INET6, &(((struct sockaddr_in6

*)sa)->sin6_addr),

s, maxlen);

break;

default:

strncpy(s, "Unknown AF", maxlen);

return NULL;

}

return s;

}

Veja também

getaddrinfo()

listen()

Diga a um socket para ouvir as conexões recebidas.

Sinopse

#include <sys/socket.h>

int listen(int s, int backlog);

Descrição

Você pode obter o seu descritor de socket (feito com a chamada de sistema socket()) e

dizer-lhe para ouvir conexões de entrada. Isto é o que diferencia os servidores dos clientes,

pessoal.

O parâmetro backlog pode signi car algumas coisas diferentes dependendo do sistema em

que você está, mas vagamente é quantas conexões pendentes você pode ter antes que o

kernel comece a rejeitar as novas. Assim que as novas conexões entram, você deve ser rápido

para aceitá-las com accept() para que backlog não seja alcançado. Experimente o de nir

com 10 ou mais, e seus clientes começarão a receber "Connection refused" sob carga pesada,

con gure-o maior.

Antes de chamar listen(), o servidor deve chamar bind() para se conectar a um número

de porta especí co. Esse número de porta (no endereço IP do servidor) será aquele ao qual os

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clientes se conectam.

Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou -1 em caso de erro (e errno será de nido em

conformidade.)

Exemplo

struct addrinfo hints, *res;

int sockfd;

// primeiro, carregue as estruturas de endereço com

getaddrinfo():

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// use IPv4 ou IPv6, o que

for

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

// preencha meu IP para

mim

getaddrinfo(NULL, "3490", &hints, &res);

// crie o socket:

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

// bind na porta em que passamos a getaddrinfo():

bind(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

listen(sockfd, 10); // configura um socket servidor (que

escuta)

// então tem um loop accept() aqui em algum lugar

Veja também

accept(), bind(), socket()

perror(), strerror()

Imprimir um erro como uma string legível por humanos.

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Sinopse

#include <stdio.h>

#include <string.h>

// para strerror()

void perror(const char *s);

char *strerror(int errnum);

Descrição

Uma vez que tantas funções retornam -1 em caso de erro e de nem o valor da variável errno

como algum número, certamente seria bom se você pudesse facilmente imprimir isso em um

formato que zesse sentido para você.

Felizmente, perror() faz isso. Se você quiser que mais descrições sejam impressas antes do

erro, você pode apontar o parâmetro s para ela (ou você pode deixar s como NULL e nada

adicional será impresso.)

Em poucas palavras, esta função toma valores de errno, como ECONNRESET, e os imprime

bem, como "Connection reset by peer."

A função strerror() é muito semelhante a perror(), exceto que retorna um ponteiro para

a string da mensagem de erro para um determinado valor (você geralmente passa na variável

errno.)

Valor de retorno

strerror() retorna um ponteiro para a string da mensagem de erro.

Exemplo

int s;

s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (s == -1) { // ocorreu algum erro

// imprime "socket error: " + a mensagem de erro:

perror("socket error");

}

// similarmente:

if (listen(s, 10) == -1) {

// isso imprime "an error: " + a mensagem de erro de

errno:

printf("an error: %s\n", strerror(errno));

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}

Veja também

errno

poll()

Teste para eventos em múltiplos sockets simultaneamente.

Sinopse

#include <sys/poll.h>

int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout);

Descrição

Esta função é muito semelhante a select() porque ambas monitoram eventos em conjuntos

de descritores de arquivos, tais como dados de entrada prontos para recv(), sockets prontos

para enviar dados com send(), dados out-of-band prontos para recv(), erros, etc.

A idéia básica é que você passe um array de nfds struct pollfds em ufds, juntamente

com um tempo limite em milissegundos (1000 milissegundos por segundo.) O timeout pode

ser negativo se você quiser esperar para sempre. Se nenhum evento acontece em qualquer dos

descritores de socket até ao m de timeout, poll() retornará.

Cada elemento no array de struct pollfd representa um descritor de socket e contém os

seguintes campos:

struct pollfd {

int fd;

// o descritor de socket

short events;

// bitmap de eventos nos quais estamos

interessados

short revents;

// poll() retorna, bitmap de eventos que

ocorreram

};

Antes de chamar poll(), carregue fd com o descritor de socket (se você de nir fd para um

número negativo, esta struct pollfd será ignorada e seu campo revents será de nido

para zero) e, em seguida, constroi-se o campo events por bitwise-ORing nas seguintes

macros:

Macro

Descrição

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Macro

Descrição

POLLIN Avise-me quando os dados estiverem prontos para recv() neste socket.

Avise-me quando eu puder enviar dados com send() para este socket sem

POLLOUT

blocking.

Avise-me quando os dados out-of-band estiverem prontos para recv() neste

POLLPRI

socket.

Uma vez que a chamada poll() retorna, o campo revents será construído como bitwise-OR

nos campos acima, dizendo a você em quais descritores realmente o evento ocorreu. Além

disso, esses outros campos podem estar presentes:

Macro

Descrição

POLLERR

Ocorreu um erro neste socket.

POLLHUP

O lado remoto da conexão foi desligado.

Algo estava errado com o descritor de socket fd—Talvez não esteja

POLLNVAL

inicializado?

Valor de retorno

Retorna o número de elementos em que ocorreram eventos no array ufds; Isso pode ser zero

se timeout foi alcançado. Além disso retorna -1 em caso de erro (e errno será de

nido em

conformidade.)

Exemplo

int s1, s2;

int rv;

char buf1[256], buf2[256];

struct pollfd ufds[2];

s1 = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

s2 = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

// finja que estamos conectados a um servidor neste

momento

//connect(s1, ...)...

//connect(s2, ...)...

// configure o array de descritores de arquivo.

// neste exemplo, queremos saber quando há normais ou

out-of-band

// dados prontos para recv()...

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ufds[0].fd = s1;

ufds[0].events = POLLIN | POLLPRI; // checa por normal

ou out-of-band

ufds[1].fd = s2;

ufds[1].events = POLLIN; // verifique apenas os dados

normais

// espera por eventos nos sockets, timeout de 3,5

segundos

rv = poll(ufds, 2, 3500);

if (rv == -1) {

perror("poll"); // ocorreu erro em poll()

} else if (rv == 0) {

printf("Timeout ocorreu! Nenhum dado após 3.5

segundos.\n");

} else {

// checar por eventos em s1:

if (ufds[0].revents & POLLIN) {

recv(s1, buf1, sizeof buf1, 0); // recebe dados

normais

}

if (ufds[0].revents & POLLPRI) {

recv(s1, buf1, sizeof buf1, MSG_OOB); // dados

out-of-band

}

// checar por eventos s2:

if (ufds[1].revents & POLLIN) {

recv(s1, buf2, sizeof buf2, 0);

}

Veja também

select()

recv(), recvfrom()

Recebe dados em um socket.

Sinopse

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#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

ssize_t recv(int s, void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t recvfrom(int s, void *buf, size_t len, int flags,

struct sockaddr *from, socklen_t *fromlen);

Descrição

Uma vez que você tenha um socket ativo e conectado, poderá ler dados de entrada vindos do

lado remoto usando a recv() (para sockets TCP SOCK_STREAM) e recvfrom() (para

sockets UDP SOCK_DGRAM).

Ambas as funções usam o descritor de socket s, um ponteiro para o buffer buf, o tamanho

(em bytes) do buffer len, e um conjunto de flags que controlam como as funções

funcionam.

Além disso, a recvfrom() recebe uma struct sockaddr*, from que lhe dirá de onde os

dados vieram, e preencherá fromlen com o tamanho da struct sockaddr. (Você também

deve inicializar fromlen para ser do tamanho de from ou struct sockaddr.)

Então, que ags maravilhosas você pode passar para essa função? Aqui estão algumas delas,

mas você deve veri car suas páginas man locais para obter mais informação sobre o que é

realmente suportado em seu sistema. Você pode realizar operações bitwise-or com elas, ou

apenas de nir flags para 0 se você quer que ela seja uma recv() regular.

Macro

Description

Recebe dados Out of Band. Esta é a forma como obter dados que foram

enviados para você com a ag MSG_OOB em send(). Como receptor,

MSG_OOB

você terá o sinal SIGURG levantado informando que há dados urgentes.

No seu manipulador para esse sinal, você poderia chamar recv() com

essa ag MSG_OOB.

Se você quiser chamar recv() "apenas para ngir", você pode chamá-la

com esta ag. Isso lhe dirá o que estará lhe esperando no buffer quando

MSG_PEEK

você chamar recv() "realmente" (ou seja sem a ag MSG_PEEK. É

como uma pré-visualização para a próxima chamada recv().

Diga a recv() para não retornar até que todos os dados especi cados

no parâmetro len sejam recebidos. Ele irá ignorar seus desejos em

MSG_WAITALL circunstâncias extremas, no entanto, como se um sinal interrompesse a

chamada ou se algum erro ocorresse ou se o lado remoto fechasse a

conexão, etc. Não que bravo com isso.

Quando você chama recv(), ele irá bloquear até que haja alguns dados para ler. Se você não

quiser blocking, de na o socket para non-blocking ou veri que com select() ou poll() para

ver se há dados de entrada antes de chamar recv() ou recvfrom().

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Valor de retorno

Retorna o número de bytes realmente recebidos (que pode ser menos do que você solicitou no

parâmetro len), ou -1 em caso de erro (e errno de nido em conformidade.)

Se o lado remoto fechar a conexão, recv() retornará 0. Este é o método normal para a

determinar se o lado remoto fechou a conexão. A normalidade é boa, rebelde!

Exemplo

// stream sockets e recv()

struct addrinfo hints, *res;

int sockfd;

char buf[512];

int byte_count;

// obter informações do host, criar o socket e conectá-

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// use IPv4 ou IPv6, o que

for

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;

getaddrinfo("www.example.com" , "3490", &hints, &res);

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

connect(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

// Tudo certo! agora conectados, podemos receber alguns

dados!

byte_count = recv(sockfd, buf, sizeof buf, 0);

printf("recv()'d %d bytes de dados em buf\n",

byte_count);

// datagram sockets e recvfrom()

struct addrinfo hints, *res;

int sockfd;

int byte_count;

socklen_t fromlen;

struct sockaddr_storage addr;

char buf[512];

char ipstr[INET6_ADDRSTRLEN];

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// obter informações do host, criar socket, bind para a

porta 4950

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// use IPv4 ou IPv6, o que

for

hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;

hints.ai_flags = AI_PASSIVE;

getaddrinfo(NULL, "4950", &hints, &res);

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

bind(sockfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen);

// não precisa de accept(), apenas recvfrom():

fromlen = sizeof addr;

byte_count = recvfrom(sockfd, buf, sizeof buf, 0, &addr,

&fromlen);

printf("recv()'d %d bytes de dados em buf\n",

byte_count);

printf("do endereço IP %s\n",

inet_ntop(addr.ss_family,

addr.ss_family == AF_INET?

((struct sockaddr_in *)&addr)->sin_addr:

((struct sockaddr_in6 *)&addr)->sin6_addr,

ipstr, sizeof ipstr);

Veja também

send(), sendto(), select(), poll(), Blocking

select()

Veri ca se os descritores de sockets estão prontos para leitura/escrita.

Sinopse

#include <sys/select.h>

int select(int n, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set

*exceptfds,

struct timeval *timeout);

FD_SET(int fd, fd_set *set);

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FD_CLR(int fd, fd_set *set);

FD_ISSET(int fd, fd_set *set);

FD_ZERO(fd_set *set);

Descrição

A função select() fornece a você uma maneira de veri car simultaneamente vários sockets

para ver se eles têm dados esperando para serem lidos com recv(), ou se você pode enviar

com send() dados a eles sem blocking, ou se alguma exceção ocorreu.

Você preenche seus sets de descritores de sockets usando as macros, como FD_SET(),

acima. Uma vez que você tenha o set, você passa-o para a função como um dos seguintes

parâmetros: readfds se você quiser saber quando qualquer um dos sockets no set está

pronto para receber dados com recv(), writefds se qualquer um dos sockets estiver pronto

para enviar dados com send(), e/ou exceptfds se você precisa saber quando uma exceção

(erro) ocorre em qualquer um dos sockets. Qualquer um ou todos estes parâmetros podem ser

NULL se você não estiver interessado nesses tipos de eventos. Após o retorno de select(),

os valores nos sets serão alterados para mostrar quais estão prontos para leitura ou escrita, e

quais possuem exceções.

O primeiro parâmetro, n é o descritor de socket com a numeração mais alta (eles são apenas

ints, lembra?) mais um.

Por m, a struct timeval, timeout, no nal—isso permite que você informe a select()

por quanto tempo veri car esses sets. Ela retornará após o timeout ou quando um evento

ocorrer, o que ocorrer primeiro. A estrutura struct timeval possui dois campos: tv_sec é

o número de segundos, ao qual é adicionado tv_usec, o número de microssegundos

(1.000.000 microssegundos em um segundo.)

As macros auxiliares fazem o seguinte:

Macro

Description

FD_SET(int fd, fd_set *set);

Adiciona fd para o set.

FD_CLR(int fd, fd_set *set);

Remove fd do set.

FD_ISSET(int fd, fd_set *set); Retorna true se fd está no set.

FD_ZERO(fd_set *set);

Limpar todas as entradas do set.

Nota para usuários Linux: A select() do Linux pode retornar "pronto-para-ler" e, em seguida,

na verdade não estar pronta para ler, fazendo com que a chamada subsequente a read() gere

blocking. Você pode contornar este problema de nindo a ag O_NONBLOCK no socket receptor

para que ele gere um erro com EWOULDBLOCK, em seguida, ignore-o se este erro ocorrer. Veja a

man page fcntl() para mais informações sobre como con gurar um socket para non-

blocking.

Valor de retorno

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Retorna o número de descritores no set em caso de sucesso, 0 se o tempo limite foi atingido,

ou -1 em caso de erro (e errno será de nido em conformidade.) Além disso, os sets são

modi cados para mostrar quais sockets estão prontos.

Exemplo

int s1, s2, n;

fd_set readfds;

struct timeval tv;

char buf1[256], buf2[256];

// finja que estamos conectados a um servidor neste

momento

//s1 = socket(...);

//s2 = socket(...);

//connect(s1, ...)...

//connect(s2, ...)...

// limpar o set antes do tempo

FD_ZERO(&readfds);

// adicione nossos descritores ao set

FD_SET(s1, &readfds);

FD_SET(s2, &readfds);

// desde que temos s2 segundos, é o "maior", então

usamos isso para

// o parâmetro n em select()

n = s2 + 1;

// espere até que um socket tenha dados para recv()

(timeout 10.5 secs)

tv.tv_sec = 10;

tv.tv_usec = 500000;

rv = select(n, &readfds, NULL, NULL, &tv);

if (rv == -1) {

perror("select"); // ocorreu um erro em select()

} else if (rv == 0) {

printf("Timeout ocorreu! Sem dados após 10.5

segundos.\n");

} else {

// um ou ambos os descritores têm dados

if (FD_ISSET(s1, &readfds)) {

recv(s1, buf1, sizeof buf1, 0);

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}

if (FD_ISSET(s2, &readfds)) {

recv(s2, buf2, sizeof buf2, 0);

}

Veja também

poll()

setsockopt(), getsockopt()

Ajusta várias opções para um socket.

Sinopse

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval,

socklen_t *optlen);

int setsockopt(int s, int level, int optname, const void

*optval,

socklen_t optlen);

Descrição

Sockets são completamente con guráveis. Na verdade, eles são tão con guráveis que nem

mesmo cobrirei tudo aqui. Provavelmente é dependente do sistema, de qualquer maneira. Mas

vou falar sobre o básico.

Obviamente, essas funções obtêm e de nem determinadas opções em um socket. Em um

ambiente Linux, todas as informações sobre sockets estão na página man de socket na seção

7. (Digite: "man

7 socket" para obter todas estas guloseimas.)

Quanto aos parâmetros, s é o socket em questão, level deve ser de nido como SOL_SOCKET.

Em seguida, de na optname para o nome que você está interessado. Novamente, veja sua

página man para todas as opções, mas aqui estão algumas das mais divertidas:

optname

Descrição

Vincula este socket a um nome de dispositivo simbólico como

eth0 em vez de usar bind() para vinculá-lo a um endereço IP.

SO_BINDTODEVICE

Digite o comando ifconfig em Unix para ver o nomes dos

dispositivos.

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optname

Descrição

Permite que outros sockets façam bind() contra esta porta, a

menos que haja um socket de escuta ativo já ligado à porta. Isso

SO_REUSEADDR

permite que você contorne as mensagens de erro "Endereço já em

uso" ao tentar reiniciar o servidor após uma falha.

Permite que sockets UDP datagram (SOCK_DGRAM) enviem e

SOCK_DGRAM

recebam pacotes para e do endereço de broadcast. Não faz

nada—NADA!!—para sockets TCP stream! Hahaha!

Quanto ao parâmetro optval, geralmente é um ponteiro para um int indicando o valor em

questão. Para booleanos, zero é falso, e diferente de zero é verdade. E isso é um fato absoluto,

a menos que seja diferente em seu sistema. Se não houver um parâmetro a ser passado,

optval pode ser NULL.

O parâmetro nal, optlen, deve ser de nido para o comprimento de optval, provavelmente

sizeof(int), mas varia dependendo da opção. Observe que, no caso de getsockopt(),

esse é um ponteiro para um socklen_t, e especi ca o objeto de tamanho máximo que será

armazenado em optval (para evitar buffer over ows). E getsockopt() modi cará o valor de

optlen para re etir o número de bytes realmente de nidos.

Aviso: em alguns sistemas (nomeadamente Sun e Windows), a option pode ser um char em

vez de um int, e é de nida como, por exemplo, um valor de caractere '1' em vez de um valor

int 1. Mais uma vez, veri que as suas próprias man pages para obter mais informações com

"man setsockopt" e "man 7 socket"!

Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou -1 em caso de erro (e errno será de nido em

conformidade.)

Exemplo

int optval;

int optlen;

char *optval2;

// define SO_REUSEADDR em um socket para true (1):

optval = 1;

setsockopt(s1, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof

optval);

// liga socket a nome de dispositivo (pode não funcionar

em todos S.O):

optval2 = "eth1"; // 4 bytes long, então 4, abaixo:

setsockopt(s2, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, optval2, 4);

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// veja se a flag SO_BROADCAST está definida:

getsockopt(s3, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &optval,

&optlen);

if (optval != 0) {

print("SO_BROADCAST ativado em s3!\n");

}

Veja também

fcntl()

send(), sendto()

Envia dados através de um socket.

Sinopse

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

ssize_t send(int s, const void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t sendto(int s, const void *buf, size_t len,

int flags, const struct sockaddr *to,

socklen_t tolen);

Descrição

Estas funções enviam dados para um socket. De um modo geral, send() é usada para

sockets TCP SOCK_STREAM conectados, e sendto() é utilizada para sockets datagram UDP

SOCK_DGRAM desconectados. Com os sockets não conectados, você deve especi car o

destino de um pacote toda vez que você enviar um, e é por isso que os últimos parâmetros de

sendto() de nem para onde o pacote irá.

Com send() e sendto(), o parâmetro s é o socket, buf é um ponteiro para os dados que

você deseja enviar, len é o número de bytes que você deseja enviar e flags permite que você

especi que mais informações sobre como os dados devem ser enviados. De na flags para

zero se você quiser que sejam dados "normais". Aqui estão algumas das ags comumente

usadas, mas veri que as suas man pages locais de send() para mais detalhes:

Macro

Descrição

Enviar dados como "out of band". TCP suporta isso, e é uma maneira

de informar ao sistema receptor que esses dados têm uma maior

MSG_OOB

prioridade que os dados normais. O receptor receberá o sinal SIGURG

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Macro

Descrição

e poderá receber esses dados sem antes receber todos os demais

dados normais da la.

Não envie esses dados através de um roteador, apenas mantenha-os

MSG_DONTROUTE

localmente.

Se send() bloquear porque o tráfego de saída está obstruído, faça-o

MSG_DONTWAIT

retornar EAGAIN. Isto é como um "ativar non-blocking somente para

este send." Veja a seção sobre blocking para obter mais detalhes.

Se você enviar com send() a um host remoto que já não esta

MSG_NOSIGNAL

executando recv(), você normalmente obterá o sinal SIGPIPE. A

adição desta ag impede que o sinal se levante.

Valor de retorno

Retorna o número de bytes realmente enviados ou -1 em caso de erro (e errno será de nido

em conformidade.). Observe que o número de bytes realmente enviados pode ser menor que o

número que você pediu para enviar! Veja a seção sobre manipulando send()s parcialmente

para uma função auxiliar para contornar este problema.

Além disso, se o socket for fechado por qualquer um dos lados, o processo que chamar

send() obterá o sinal SIGPIPE. (A menos que send() tenha sido chamado com a

MSG_NOSIGNAL.)

Exemplo

int spatula_count = 3490;

char *secret_message = "The Cheese is in The Toaster";

int stream_socket, dgram_socket;

struct sockaddr_in dest;

int temp;

// primeiro com sockets TCP stream:

// assumir que sockets estão criados e conectados

//stream_socket = socket(...

//connect(stream_socket, ...

// converter para network byte order

temp = htonl(spatula_count);

// envia dados com send normalmente:

send(stream_socket, &temp, sizeof temp, 0);

// envia mensagem secreta out of band:

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send(stream_socket, secret_message,

strlen(secret_message)+1, MSG_OOB);

// agora com sockets UDP datagram:

//getaddrinfo(...

//dest = ... // assuma que "dest" contém o endereço do

destino

//dgram_socket = socket(...

// envia mensagem secreta normalmente:

sendto(dgram_socket, secret_message,

strlen(secret_message)+1, 0,

(struct sockaddr*)&dest, sizeof dest);

Veja também

recv(), recvfrom()

shutdown()

Para de enviar e ou receber em um socket.

Sinopse

#include <sys/socket.h>

int shutdown(int s, int how);

Descrição

É isso aí! Nós temos isso! Se não quero mais permitir send()s no socket, mas eu ainda quero

receber dados com recv() por ele! Ou vice-versa! Como posso fazer isso?

Quando você fecha um descritor de socket com close(), ele fecha ambos os lados do socket

para leitura e escrita, e libera o descritor de socket. Se você quiser apenas para fechar um lado

ou outro, você pode usar esta chamada shutdown().

Quanto aos parâmetros, s é, obviamente, o socket no qual você quer executar esta ação, e a

ação escolhida e que possa ser especi cada estará no parâmetro how. How pode ser SHUT_RD

para evitar mais recv()s, SHUT_WR para proibir mais send()s, ou SHUT_RDWR para ambos.

Note que shutdown() não libera o descritor de socket, então você ainda tem que fechar o

socket com close(), mesmo que tenha sido completamente desligado.

Esta é uma chamada de sistema raramente usada.

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Valor de retorno

Retorna zero em caso de sucesso, ou -1 em caso de erro (e errno será de nido em

conformidade.)

Exemplo

int s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

// ...faça alguns send() e outras coisas aqui...

// e agora que terminamos, não permita mais send()s:

shutdown(s, SHUT_WR);

Veja também

close()

socket()

Aloca um descritor de socket.

Sinopse

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

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

Descrição

Retorna um novo descritor de socket com o qual você pode fazer coisas de socket. Esta é

geralmente a primeira chamada no processo enorme de escrever um programa com sockets, e

você pode usar o resultado nas chamadas subsequentes como listen(), bind(),

accept(), ou uma variedade de outras funções.

No uso normal, você obtém os valores para esses parâmetros de uma chamada

getaddrinfo(), como é mostrado no exemplo abaixo. Mas você pode preenchê-los à mão se

você realmente quiser.

Macro

Descrição

domain descreve em que tipo de socket você está interessado. Isso pode,

domain

acredite, ser uma grande variedade de coisas, mas uma vez que este é um

guia sobre sockets, ele será PF_INET para IPv4 e PF_INET6 para o IPv6.

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Macro

Descrição

Além disso, o parâmetro type pode ser uma série de coisas, mas você

provavelmente o con gurará como SOCK_STREAM para sockets TPC

(send(), recv()) ou SOCK_DGRAM para rápidos e não con áveis sockets

type

UDP (sendto(), recvfrom()). (Outro tipo de socket interessante é

SOCK_RAW, que pode ser usado para construir pacotes manualmente. É

bem legal.)

Finalmente, o parâmetro protocol informa qual protocolo usar com um

determinado tipo de socket. Como eu já disse, por exemplo, SOCK_STREAM

usa TCP. Felizmente para você, ao usar SOCK_STREAM ou SOCK_DGRAM,

protocol

você pode apenas de nir o protocolo como 0, e ele usará o protocolo

apropriado automaticamente. Caso contrário, você pode usar

getprotobyname() para procurar o número de protocolo correto.

Valor de retorno

O novo descritor de socket para ser usado em chamadas subsequentes, ou -1 em caso de erro

(e errno será de nido em conformidade.)

Exemplo

struct addrinfo hints, *res;

int sockfd;

// Primeiro, carregue as estruturas de endereço com

getaddrinfo():

memset(&hints, 0, sizeof hints);

hints.ai_family = AF_UNSPEC;

// AF_INET, AF_INET6,

ou AF_UNSPEC

hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; // SOCK_STREAM ou

SOCK_DGRAM

getaddrinfo("www.example.com" , "3490", &hints, &res);

// crie um socket usando as informações obtidas com

getaddrinfo():

sockfd = socket(res->ai_family, res->ai_socktype,

res->ai_protocol);

Veja também

accept(), bind(), getaddrinfo(), listen()

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struct sockaddr e companhia

Estruturas para a manipulação de endereços de internet.

Sinopse

#include <netinet/in.h>

// Todos os ponteiros para estruturas de endereços de socket são

// convertidos em ponteiros para este tipo antes do uso:

struct sockaddr {

unsigned short

sa_family;

// família de endereço,

AF_xxx

char

sa_data[14];

// 14 bytes do endereço do

protocolo

};

// sockets IPv4 AF_INET:

struct sockaddr_in {

short

sin_family;

// ex. AF_INET, AF_INET6

unsigned short

sin_port;

// ex. htons(3490)

struct in_addr

sin_addr;

// veja struct in_addr,

abaixo

char

sin_zero[8];

// zere isso se você quiser

};

struct in_addr {

unsigned long s_addr;

// carregar com inet_pton()

};

// sockets IPv6 AF_INET6:

struct sockaddr_in6 {

u_int16_t

sin6_family;

// família de endereço,

AF_INET6

u_int16_t

sin6_port;

// número da porta, Network

Byte Order

u_int32_t

sin6_flowinfo; // informação de fluxo IPv6

struct in6_addr sin6_addr;

// endereço IPv6

u_int32_t

sin6_scope_id; // ID do escopo

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};

struct in6_addr {

unsigned char s6_addr[16];

// carregar com inet_pton()

};

// Estrutura geral para guarda de endereços de sockets, grande

// o suficiente para struct sockaddr_in ou struct sockaddr_in6:

struct sockaddr_storage {

sa_family_t ss_family;

// família de endereço

// tudo isso é preenchimento, implementação específica,

ignore:

char

__ss_pad1[_SS_PAD1SIZE];

int64_t

__ss_align;

char

__ss_pad2[_SS_PAD2SIZE];

};

Descrição

Estas são as estruturas básicas para todas as syscalls e funções que lidam com endereços da

internet. Muitas vezes você usará getaddrinfo() para preencher estas estruturas, e, em

seguida, você as lerá quando for necessário.

Na memória, a struct sockaddr_in e a struct sockaddr_in6 partilham a mesma

estrutura inicial que struct sockaddr, e você pode livremente converter o ponteiro de um

tipo para outro, sem qualquer dano, exceto o possível m do universo.

Estou apenas brincando na parte do m-do-universo... se o universo terminar, quando você

tentar um cast de struct sockaddr_in* para uma struct sockaddr*, eu prometo a

você que é pura coincidência e você não deveria nem se preocupar com isso.

Então, com isso em mente, lembre-se que sempre que uma função disser que é necessária

uma struct sockaddr* você pode realizar um cast com a sua struct sockaddr_in*,

struct sockaddr_in6* ou struct sockaddr_storage* para aquele tipo com facilidade

e segurança.

struct sockaddr_in é a estrutura utilizada com endereços IPv4 (por exemplo,

"192.0.2.10"). Ela mantém uma família de endereços (AF_INET), uma porta em sin_port, e

um endereço IPv4 em sin_addr.

Há também este campo sin_zero em struct sockaddr_in, que algumas pessoas

a rmam que deve ser de nido para zero. Outras pessoas não a rmam nada sobre isso (a

documentação Linux nem sequer menciona isso), e de ni-lo como zero não parece ser

realmente necessário. Então, se você quiser, de na-o para zero usando memset().

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Agora, essa struct in_addr é uma besta estranha em diferentes sistemas. Às vezes é uma

union louca com todos os tipos de #defines e outras bobagens. Mas o que você deve fazer

é usar apenas o campo s_addr nessa estrutura, porque muitos sistemas só implementam

esse.

struct sockaddr_in6 e struct in6_addr são muito semelhantes, exceto que elas são

usadas para IPv6.

struct sockaddr_storage é uma struct que você pode passar para accept() ou

recvfrom() quando estiver tentando escrever um código independente de versão IP e não

souber se o novo endereço será IPv4 ou IPv6. A estrutura struct sockaddr_storage é

grande o su ciente para conter os dois tipos, ao contrário da pequena struct sockaddr

original.

Exemplo

// IPv4:

struct sockaddr_in ip4addr;

int s;

ip4addr.sin_family = AF_INET;

ip4addr.sin_port = htons(3490);

inet_pton(AF_INET, "10.0.0.1", &ip4addr.sin_addr);

s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bind(s, (struct sockaddr*)&ip4addr, sizeof ip4addr);

// IPv6:

struct sockaddr_in6 ip6addr;

int s;

ip6addr.sin6_family = AF_INET6;

ip6addr.sin6_port = htons(4950);

inet_pton(AF_INET6, "2001:db8:8714:3a90::12",

&ip6addr.sin6_addr);

s = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0);

bind(s, (struct sockaddr*)&ip6addr, sizeof ip6addr);

Veja também

accept(), bind(), connect(), inet_aton(), inet_ntoa()

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Mais Referências

Você chegou até aqui, e agora está gritando por mais! Onde mais você pode ir para aprender

mais sobre tudo isso?

Livros

Para um livro de papel de celulose, old-school, segure-isso-em-suas-mãos, experimente alguns

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Unix Network Programming, volumes 1-2 por W. Richard Stevens. Publicado pela Addison-

Wesley Professional e Prentice Hall. ISBNs para os volumes 1-2: 978-0131411555⁴⁹,

978-0130810816⁵⁰.

Internetworking with TCP/IP, volume I por Douglas E. Comer. Publicado pela Pearson. ISBN

978-0136085300⁵¹.

TCP/IP Illustrated, volumes 1-3 por W. Richard Stevens and Gary R. Wright. Publicado pela

Addison Wesley. ISBNs para os volumes 1, 2, e 3 (e um conjunto com 3 volumes):

978-0201633467⁵², 978-0201633542⁵³, 978-0201634952⁵⁴, (978-0201776317⁵⁵).

TCP/IP Network Administration por Craig Hunt. Publicado pela O’Reilly & Associates, Inc.

ISBN 978-0596002978⁵⁶.

Advanced Programming in the UNIX Environment por W. Richard Stevens. Publicado por

Addison Wesley. ISBN 978-0321637734⁵⁷.

Web Referências

Na web:

BSD Sockets: A Quick And Dirty Primer ⁵⁸ (Informações de programação do sistema Unix

também!)

The Unix Socket FAQ⁵⁹

TCP/IP FAQ⁶⁰

The Winsock FAQ⁶¹

E aqui estão algumas páginas relevantes na Wikipédia:

Berkeley Sockets⁶²

Internet Protocol (IP)⁶³

Transmission Control Protocol (TCP)⁶⁴

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User Datagram Protocol (UDP)⁶⁵

Client-Server⁶⁶

Serialization⁶⁷ (empacotando e desempacotando dados)

RFCs

RFCs⁶⁸—A sujeira real! Estes são documentos que descrevem números atribuídos, APIs de

programação e protocolos usados na Internet. Incluí links para alguns deles aqui para sua

diversão, então pegue um balde de pipoca e coloque seu boné do pensamento:

RFC 1 ⁶⁹—A primeiro RFC; Isso lhe dá uma idéia de como era a "Internet", assim como ela

estava ganhando vida, e uma visão de como ela estava sendo projetada desde o zero. (Esta

RFC é completamente obsoleta, obviamente!)

RFC 768⁷⁰ —The User Datagram Protocol (UDP)

RFC 791⁷¹ —The Internet Protocol (IP)

RFC 793⁷² —The Transmission Control Protocol (TCP)

RFC 854⁷³ —The Telnet Protocol

RFC 959⁷⁴ —File Transfer Protocol (FTP)

RFC 1350⁷⁵ —The Trivial File Transfer Protocol (TFTP)

RFC 1459⁷⁶ —Internet Relay Chat Protocol (IRC)

RFC 1918⁷⁷ —Address Allocation for Private Internets

RFC 2131⁷⁸ —Dynamic Host Con guration Protocol (DHCP)

RFC 2616⁷⁹ —Hypertext Transfer Protocol (HTTP)

RFC 2821⁸⁰ —Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)

RFC 3330⁸¹ —Special-Use IPv4 Addresses

RFC 3493⁸² —Basic Socket Interface Extensions for IPv6

RFC 3542⁸³ —Advanced Sockets Application Program Interface (API) for IPv6

RFC 3849⁸⁴ —IPv6 Address Pre x Reserved for Documentation

RFC 3920⁸⁵ —Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP)

RFC 3977⁸⁶ —Network News Transfer Protocol (NNTP)

RFC 4193⁸⁷ —Unique Local IPv6 Unicast Addresses

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RFC 4506⁸⁸ —External Data Representation Standard (XDR)

O IETF possuia uma boa ferramenta online para pesquisa e navegação entre RFCs⁸⁹

1. https://www.linux.com/↩

2. https://bsd.org/↩

3. https://cygwin.com/↩

4. https://docs.microsoft.com/en-us/windows/wsl/about↩

5. https://tangentsoft.net/wskfaq/↩

6. http://www.catb.org/~esr/faqs/smart-questions.html↩

7. https://beej.us/guide/bgnet/examples/telnot.c↩

8. https://tools.ietf.org/html/rfc854↩

9. https://tools.ietf.org/html/rfc793↩

10. https://tools.ietf.org/html/rfc791↩

11. https://tools.ietf.org/html/rfc768↩

12. https://tools.ietf.org/html/rfc791↩

13. https://en.wikipedia.org/wiki/Vint_Cerf↩

14. https://en.wikipedia.org/wiki/ELIZA↩

15. https://www.iana.org/assignments/port-numbers↩

16. https://en.wikipedia.org/wiki/Doom_(1993_video_game)↩

17. https://en.wikipedia.org/wiki/Wilford_Brimley↩

18. https://tools.ietf.org/html/rfc1918↩

19. https://tools.ietf.org/html/rfc4193↩

20. https://www.iana.org/assignments/port-numbers↩

21. https://beej.us/guide/bgnet/examples/showip.c↩

22. https://tools.ietf.org/html/rfc1413↩

23. https://beej.us/guide/bgnet/examples/server.c↩

24. https://beej.us/guide/bgnet/examples/client.c↩

25. https://beej.us/guide/bgnet/examples/listener.c↩

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26. https://beej.us/guide/bgnet/examples/talker.c↩

27. https://libevent.org/↩

28. https://beej.us/guide/bgnet/examples/poll.c↩

29. https://beej.us/guide/bgnet/examples/pollserver.c↩

30. https://libevent.org/↩

31. https://beej.us/guide/bgnet/examples/select.c↩

32. https://beej.us/guide/bgnet/examples/selectserver.c↩

33. https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Relay_Chat↩

34. https://beej.us/guide/bgnet/examples/pack.c↩

35. https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754↩

36. https://beej.us/guide/bgnet/examples/ieee754.c↩

37. https://beej.us/guide/url/tpop↩

38. https://github.com/protobuf-c/protobuf-c↩

39. https://beej.us/guide/bgnet/examples/pack2.c↩

40. https://beej.us/guide/bgnet/examples/pack2.c↩

41. https://tools.ietf.org/html/rfc4506↩

42. https://beej.us/guide/bgnet/examples/broadcaster.c↩

43. http://www.unpbook.com/src.html↩

44. http://www.unpbook.com/src.html↩

45. https://www.openssl.org/↩

46. https://stackover ow.com/questions/21323023/↩

47. https://www.iana.org/assignments/port-numbers↩

48. https://www.iana.org/assignments/port-numbers↩

49. https://beej.us/guide/url/unixnet1↩

50. https://beej.us/guide/url/unixnet2↩

51. https://beej.us/guide/url/intertcp1↩

52. https://beej.us/guide/url/tcpi1↩

53. https://beej.us/guide/url/tcpi2↩

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54. https://beej.us/guide/url/tcpi3↩

55. https://beej.us/guide/url/tcpi123↩

56. https://beej.us/guide/url/tcpna↩

57. https://beej.us/guide/url/advunix↩

58. https://cis.temple.edu/~giorgio/old/cis307s96/readings/docs/sockets.html↩

59. https://developerweb.net/?f=70↩

60. http://www.faqs.org/faqs/internet/tcp-ip/tcp-ip-faq/part1/↩

61. https://tangentsoft.net/wskfaq/↩

62. https://en.wikipedia.org/wiki/Berkeley_sockets↩

63. https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol↩

64. https://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol↩

65. https://en.wikipedia.org/wiki/User_Datagram_Protocol↩

66. https://en.wikipedia.org/wiki/Client-server↩

67. https://en.wikipedia.org/wiki/Serialization↩

68. https://www.rfc-editor.org/↩

69. https://tools.ietf.org/html/rfc1↩

70. https://tools.ietf.org/html/rfc768↩

71. https://tools.ietf.org/html/rfc791↩

72. https://tools.ietf.org/html/rfc793↩

73. https://tools.ietf.org/html/rfc854↩

74. https://tools.ietf.org/html/rfc959↩

75. https://tools.ietf.org/html/rfc1350↩

76. https://tools.ietf.org/html/rfc1459↩

77. https://tools.ietf.org/html/rfc1918↩

78. https://tools.ietf.org/html/rfc2131↩

79. https://tools.ietf.org/html/rfc2616↩

80. https://tools.ietf.org/html/rfc2821↩

81. https://tools.ietf.org/html/rfc3330↩

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