네트워크 프로그래밍과 소켓의 이해

#include <sys/socket.h>

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

#include <sys/socket.h>

int bind(int sockfd, struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen);

#include <sys/socket.h>

int listen(int sockfd, int backlog);

#include <sys/socket.h>

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

// hello_server.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

void ErrorHandling(char *message);

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

    int serv_sock;
    int clnt_sock;

    struct sockaddr_in serv_addr;
    struct sockaddr_in clnt_addr;
    socklen_t clnt_addr_size;

    char message[] = "Hello world";

    if(argc != 2){

        printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    // socket을 생성합니다. socket은 운영체제가 관리하고 있습니다.
    // 여기서 socket을 단지 생성하기만 하면 여기서 생성한 socket이 어떤 socket인 지 알 수 없습니다.
    // 따라서 운영체제는 socket 함수 호출을 통하여 생성한 socket에 번호를 부여합니다.
    // 아래 socket 함수에서 반환되는 정수형 값이 바로 그 번호 입니다. 
    // 이 번호를 file descriptor 또는 socket handle 이라고 합니다.
    serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(serv_sock == -1){
        ErrorHandling("socket() error");
    }

    // serv_addr 구조체 변수에 IP와 PORT 정보를 저장합니다.
    // 정보를 저장하기 전에 초기화를 해줍니다.
    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    // 아래 3줄을 통하여 IP 주소와 PORT 번호를 할당해줍니다.
    // 상세 내용은 이후에 알아보고 아래 작업을 통하여 IP, PORT가 할당된다는 것만 확인하고 넘어가겠습니다.
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

    // 한 프로그램 내에서는 여러개의 socket을 생성할 수 있습니다.
    // 따라서 어떤 socket에 해당하는 IP와 PORT 정보를 할당하기 위해서 bind 함수에서는 socket의 file descriptor를 인자로 넘겨줍니다.
    // 즉, serv_sock에 해당하는 socket에 serv_addr 주소 정보를 할당해 주는 코드입니다.
    if( bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1 ){
        ErrorHandling("bind() error");
    }

    // serv_sock에 해당하는 socket이 연결 가능한 상태가 되도록 listen 함수를 호출합니다.
    if( listen(serv_sock, 5) == -1){
        ErrorHandling("listen() error");
    }

    // accept 함수는 blocking 함수 역할을 합니다. 즉, client의 연락이 올 때 까지 계속 기다리게 됩니다.
    // client의 연락이 오게 되면 client socket의 file descriptor를 반환하고 다음 코드 라인으로 넘어가게 됩니다.
    clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
    clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr, &clnt_addr_size);
    if(clnt_sock == -1){
        ErrorHandling("accept() error");
    }

    // server와 client의 연결이 되고 나면 server와 client 간의 데이터 송수신이 가능해 지게 됩니다.
    // 아래 write를 통하여 server에서 client 쪽으로 데이터를 보낼 수 있습니다.
    write(clnt_sock, message, sizeof(message));

    // close 함수를 통하여 생성한 socket을 닫아주도록 운영체제 쪽으로 요청할 수 있습니다.
    // 여기서 저희가 생성한 socket은 server의 socket인데 client socket 까지 같이 close 요청을 하고 있습니다.
    // 관련 내용은 이후에 또 자세하게 다루어 보겠습니다. 일단 큰 틀로 보았을 때 이렇게 하면 간단한 네트워크 프로그래밍이 완료됩니다.
    close(clnt_sock);
    close(serv_sock);
    return 0;

}

void ErrorHandling(char *message){
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}

#include <sys/socket.h>

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

// hello_client.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

void ErrorHandling(char* message);

int main(int argc, char* argv[]){
    int sock;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char message[30];
    int str_len;

    if(argc != 3){
        print("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    // socket을 생성합니다. 여기서 만든 socket은 listening socket 에서 만든 socket의 정보를 저장할 것입니다.
    sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sock == -1){
        ErrorHandling("socket() error");
    }

    // socket 초기화
    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
    // client를 실행할 때, parameter로 IP와 PORT 순서로 받을 예정입니다.
    // 이 때 받는 IP와 PORT는 서버에서 정의한 IP와 PORT입니다.
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_family.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

    // 서버에서 생성한 socket과 클라이언트에서 생성한 socket의 IP와 PORT의 정보가 같기 때문에
    // connect 함수를 통하여 두 socket을 연결할 수 있습니다.
    if( connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1){
        ErrorHandling("connect() error");
    }

    // 이번 예제 코드에서 할 작업은 아래와 같습니다.
    // 서버와 클라이언트의 연결이 끝난 후, 서버가 write 함수를 통하여 데이터를 송신합니다.
    // 이 때, 클라이언트는 read 함수를 통하여 데이터를 읽습니다.
    str_len = read(sock, message, sizeof(message) - 1);
    if(str_len == -1){
        ErrorHandling("read() error");
    }

    // 서버로 부터 받은 데이터를 출력합니다.
    printf("Message form server: %s \n", message);
    // 통신이 끝났으니 socket을 제거합니다.
    close(sock);
    return 0;
}

void ErrorHandling(char* message){
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}