date: 2025-01-25 22:23:02

Building a Web Server

我学到的内容

1. open()** 系统调用**:
   • open() 系统调用会返回一个文件描述符（file descriptor）。文件描述符是一个小的非负整数，用于访问文件。
2. 网络通信中的 socket() 系统调用:
   • 在网络通信中，我们需要使用 socket() 系统调用来创建一个套接字（socket）。套接字是一个连接两个进程的文件，用于发送和接收数据。
   • socket() 有三个参数：
     • domain: 协议族。例如，AF_INET 用于 IPv4，AF_INET6 用于 IPv6，AF_UNIX 用于 Unix 域套接字等。
     • type: 套接字类型。例如，SOCK_STREAM 用于 TCP，SOCK_DGRAM 用于 UDP 等。
     • protocol: 使用的协议。例如，IPPROTO_TCP 用于 TCP，IPPROTO_UDP 用于 UDP 等。
3. bind()** 系统调用**:
   • 接下来，我们需要调用 bind() 系统调用来将套接字绑定到一个地址。
   • bind() 有三个参数：
     • sockfd: 套接字文件描述符，之前通过 socket() 获得。
     • addr: 要绑定的地址，是一个指向 sockaddr 结构体的指针。
     • addrlen: 地址的长度。
4. sockaddr** 结构体**:
   • sockaddr 结构体定义如下：c复制

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struct sockaddr {
    unsigned short sa_family;   // 地址族，如 AF_xxx
    char           sa_data[14]; // 14 字节的协议地址
};

- 对于互联网通信，我们通常使用 `sockaddr_in` 结构体：c复制

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struct sockaddr_in {
    short            sin_family;   // 例如 AF_INET, AF_INET6
    unsigned short   sin_port;     // 例如 htons(80)
    struct in_addr   sin_addr;     // 例如 inet_addr("127.0.0.1")
    char             __pad[8];
};

- 对于互联网通信，我们需要将 `sin_family` 设置为 `AF_INET`，`sin_port` 设置为要连接的端口，`sin_addr` 设置为要连接的 IP 地址。

5. listen()** 系统调用**:
   • 接下来，我们需要调用 listen() 系统调用来监听套接字。这将标记套接字为被动套接字（用于接受传入的连接）。
   • listen() 有两个参数：
     • sockfd: 套接字文件描述符，之前通过 socket() 获得。
     • backlog: 等待连接队列的最大长度。
6. accept()** 系统调用**:
   • 然后，我们需要调用 accept() 系统调用来接受传入的连接。它会：
     • 提取等待连接队列中的第一个连接请求。
     • 创建一个新的套接字，该套接字连接到发出连接请求的套接字。
     • 返回一个引用该套接字的新文件描述符。
   • accept() 有三个参数：
     • sockfd: 套接字文件描述符，之前通过 socket() 获得。
     • addr: 要绑定的地址，是一个指向 sockaddr 结构体的指针。
     • addrlen: 地址的长度。
7. 总结创建套接字的步骤:
   • open()
   • socket()
   • bind()
   • listen()
   • accept()
   • 通过 accept() 返回的套接字，我们可以使用 read() 和 write() 系统调用来读取和写入数据。
8. HTTP 协议:
   • HTTP 是一种协议，规定了通过套接字发送的字符串的格式。例如，我们可以约定第一行是请求方法，第二行是路径等。
   • 示例请求：复制

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GET / HTTP/1.1
Host: localhost:8080

- 示例响应：复制

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HTTP/1.1 200 OK

补充内容

1. 文件描述符:
   • 文件描述符是操作系统用来管理打开文件的一个抽象概念。它是一个非负整数，用于标识打开的文件或其他 I/O 资源。
   • 在 Linux 系统中，前三个文件描述符有特殊用途：
     • 0: 标准输入（stdin）
     • 1: 标准输出（stdout）
     • 2: 标准错误（stderr）
2. 套接字编程:
   • 套接字编程是网络编程的基础。通过套接字，程序可以在网络上进行通信。
   • 常见的套接字类型包括流式套接字（SOCK_STREAM，用于 TCP）和数据报套接字（SOCK_DGRAM，用于 UDP）。
3. HTTP 协议:
   • HTTP 是一种应用层协议，用于在 Web 浏览器和服务器之间传输数据。
   • HTTP 请求和响应的格式是文本形式的，易于理解和解析。