Rheinwerk Computing < openbook > Rheinwerk Computing - Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Vorwort des Gutachters
1 Einstieg in C
2 Das erste Programm
3 Grundlagen
4 Formatierte Ein-/Ausgabe mit »scanf()« und »printf()«
5 Basisdatentypen
6 Operatoren
7 Typumwandlung
8 Kontrollstrukturen
9 Funktionen
10 Präprozessor-Direktiven
11 Arrays
12 Zeiger (Pointer)
13 Kommandozeilenargumente
14 Dynamische Speicherverwaltung
15 Strukturen
16 Ein-/Ausgabe-Funktionen
17 Attribute von Dateien und das Arbeiten mit Verzeichnissen (nicht ANSI C)
18 Arbeiten mit variabel langen Argumentlisten – <stdarg.h>
19 Zeitroutinen
20 Weitere Headerdateien und ihre Funktionen (ANSI C)
21 Dynamische Datenstrukturen
22 Algorithmen
23 CGI mit C
24 MySQL und C
25 Netzwerkprogrammierung und Cross–Plattform-Entwicklung
26 Paralleles Rechnen
27 Sicheres Programmieren
28 Wie geht’s jetzt weiter?
A Operatoren
B Die C-Standard-Bibliothek
Stichwort

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C von A bis Z von Jürgen Wolf
Das umfassende Handbuch
Buch: C von A bis Z

C von A bis Z
3., aktualisierte und erweiterte Auflage, geb., mit CD und Referenzkarte
1.190 S., 39,90 Euro
Rheinwerk Computing
ISBN 978-3-8362-1411-7
Pfeil 25 Netzwerkprogrammierung und Cross–Plattform-Entwicklung
Pfeil 25.1 Begriffe zur Netzwerktechnik
Pfeil 25.1.1 IP-Nummern
Pfeil 25.1.2 Portnummer
Pfeil 25.1.3 Host- und Domainname
Pfeil 25.1.4 Nameserver
Pfeil 25.1.5 Das IP-Protokoll
Pfeil 25.1.6 TCP und UDP
Pfeil 25.1.7 Was sind Sockets?
Pfeil 25.2 Headerdateien zur Socketprogrammierung
Pfeil 25.2.1 Linux/UNIX
Pfeil 25.2.2 Windows
Pfeil 25.3 Client/Server-Prinzip
Pfeil 25.3.1 Loopback-Interface
Pfeil 25.4 Erstellen einer Client-Anwendung
Pfeil 25.4.1 »socket()« – Erzeugen eines Kommunikationsendpunktes
Pfeil 25.4.2 »connect()« – ein Client stellt eine Verbindung zum Server her
Pfeil 25.4.3 Senden und Empfangen von Daten
Pfeil 25.4.4 »close()« und »closesocket()«
Pfeil 25.5 Erstellen einer Server-Anwendung
Pfeil 25.5.1 »bind()« – Festlegen einer Adresse aus dem Namensraum
Pfeil 25.5.2 »listen()« – Warteschlange für eingehende Verbindungen einrichten
Pfeil 25.5.3 »accept()« und die Serverhauptschleife
Pfeil 25.6 (Cross-Plattform-)TCP-Echo-Server
Pfeil 25.6.1 Der Client
Pfeil 25.6.2 Der Server
Pfeil 25.7 Cross-Plattform-Development
Pfeil 25.7.1 Abstraction Layer
Pfeil 25.7.2 Headerdatei für Linux/UNIX
Pfeil 25.7.3 Linux/UNIX-Quellcodedatei
Pfeil 25.7.4 Headerdatei für MS-Windows
Pfeil 25.7.5 Windows-Quellcodedatei
Pfeil 25.7.6 All together – die »main«-Funktionen
Pfeil 25.7.7 Ein UDP-Beispiel
Pfeil 25.7.8 Mehrere Clients gleichzeitig behandeln
Pfeil 25.8 Weitere Anmerkungen zur Netzwerkprogrammierung
Pfeil 25.8.1 Das Datenformat
Pfeil 25.8.2 Der Puffer
Pfeil 25.8.3 Portabilität
Pfeil 25.8.4 Von IPv4 nach IPv6
Pfeil 25.8.5 RFC-Dokumente (Request for Comments)
Pfeil 25.8.6 Sicherheit


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25.2 Headerdateien zur Socketprogrammierung Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Zur Erstellung von Netzwerkanwendungen mit Sockets sind auf den Systemen verschiedene Headerdateien und unter MS-Windows auch eine bestimmte Bibliothek nötig.


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25.2.1 Linux/UNIX Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Die Headerdateien für Linux/UNIX und auch für die BSD-Varianten lauten:

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <arpa/inet.h>

Hinweis

Beachten Sie, dass bei BSD-Systemen beim Kompilieren immer die Headerdatei <sys/types.h> noch vor <sys/socket.h> inkludiert werden muss, sonst gibt es einen Fehler beim Kompilieren. Dies nur für den Fall, dass ich es mal vergessen sollte zu erwähnen und Sie unter einem BSD-System eine seltsame Fehlermeldung erhalten.



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25.2.2 Windows topZur vorigen Überschrift

Unter MS-Windows sollte es ausreichen, die folgende Headerdatei zu inkludieren:

#include <winsock.h>

Eventuell kann es auch nötig sein, die Headerdatei <windows.h> einzubinden – sofern Ihr Compiler eine seltsame Warn- bzw. Fehlermeldung ausgibt. Alternativ zu <winsock.h> können Sie hier auch die neuere <winsock2.h> inkludieren, was allerdings für die Beispiele im Buch nicht unbedingt nötig ist.


Hinweis

Bei den meisten Windows-Anwendungen macht es keinen Unterschied, ob Sie Winsock oder Winsock2 verwenden. Winsock2 enthält neue Funktionen für einige neue Netzwerkprotokolle (wie z. B. Bluetooth). Winsock2 ist auf jeden Fall komplett abwärtskompatibel zum Original-Winsock.


Bibliotheken

Unter MS-Windows wird wie gesagt noch die Winsock- bzw. Winsock2-Bibliothek benötigt. Hierfür sind leider bei den verschiedensten Compilern unterschiedliche Bibliotheksnamen angegeben. Mir bekannte Namen unter Microsoft Visual C++ sind beispielsweise WSOCK32.LIB (für winsock) und WS2_32.LIB (für Winsock2). Bei einigen anderen Compilern heißen sie aber WINSOCK32.LIB und WINSOCK2_32.LIB.

Bei der kostenlosen Entwicklungsumgebung Code::Blocks, die z. B. den MinGW-Compiler verwendet, lautet der Bibliotheksname LIBWSOCK32.a (Winsock) oder LIBWS2_32.a (Winsock2). Dabei müssen Sie bei Ihrem neuen Projekt lediglich eine der beiden Bibliotheken dem Linker mitteilen, indem Sie im lib-Verzeichnis des entsprechenden Compilers die entsprechende Bibliothek wählen. Wie dies mit den Entwicklungsumgebungen Visual C++ Express Edition 2008 und Code::Blocks genau funktioniert, können Sie in der Anleitung auf der Buch-CD nachlesen.


Hinweis

Sofern Ihr Compiler hier nicht erwähnt wurde, sollten Sie die Dokumentation lesen, die mit Ihrem Compiler mitgeliefert wurde. Meistens allerdings reicht es auch aus, einen Blick in das Verzeichnis der Bibliotheken zu werfen (meistens lib) und nach einem entsprechenden Namen zu suchen.



Hinweis

Wenn Sie beim Übersetzen einen Linkerfehler wie undefined reference to... erhalten, dann bedeutet dies, dass Ihre Linkeroptionen zur entsprechenden Winsock-Bibliothek falsch sind oder dass Sie (was häufig vorkommt) gar keine Angaben gemacht haben.


Die Windows-Programmierung und die (C-)Syntax

Bevor es mit dem Thema weitergeht, will ich noch ein paar Worte zur Syntax der Windows-Programmierung sagen. Sofern Sie noch nichts damit zu tun gehabt haben, wird es wohl eine Weile dauern, bis Sie sich an die Windows-typische C-Schreibweise gewöhnt haben. Auf den ersten Blick erscheint einem alles ein wenig fremd. Beispielsweise wird anstelle von unsigned char der Name BYTE oder anstelle von unsigned long der Name DWORD für die Datentypen verwendet. Aber ein Blick in die Win32-Bibliothek zeigt, dass sich dies durch eine einfache Typdefinition ergibt:

typedef unsigned char       BYTE;
typedef unsigned long       DWORD;

Ebenso wird dies mit Strukturen und anderen Datentypen gemacht. Außerdem wird bei den Variablennamen von vielen Programmierern eine besondere Schreibweise, die sogenannte ungarische Notation, verwendet. Hierbei fängt jeder Variablenname mit einer Vorsilbe (Präfix) an, die etwas über den Variablentyp aussagt, gefolgt vom eigentlichen Namen, der mit einem Großbuchstaben beginnt. Ein Beispiel ist der Name szPauseName. Das Präfix sz steht hier für »string-zero terminated« d. h. »Zeichenkette mit dem Stringende-Zeichen«.

Zwar verzichte ich in diesem Buch weitgehend auf die Verwendung einer solchen Syntax bzw. auf die Verwendung von Win32-Datentypen, aber sie sollte dennoch erwähnt werden, sofern Sie beispielsweise nach Quellcodes oder Dokumentationen zu diesem Thema Ausschau halten.

Winsock initialisieren

Damit unter MS-Windows ein Prozess überhaupt Sockets verwenden kann, muss er vor jedem Aufruf einer Socket-Funktion initialisiert werden. Durch diese Initialisierung kann ein Prozess die WS2_32.DLL bzw. WINSOCK.DLL überhaupt erst verwenden. Sie initialisieren den Prozess durch den Systemaufruf WSAStartup():

int WSAStartup (
  WORD wVersionRequested,
  LPWSADATA lpWSAData
);

Diese Funktion muss für jede weitere Socket-Funktion aufgerufen werden. Der erste Parameter ist vom Datentyp WORD (unsigned short) mit 2 Bytes Länge. Mit diesem Parameter geben Sie die Versionsnummer von Winsock an, die Sie verwenden wollen. Dabei legen Sie im Low-Order-Byte die Major-Nummer und im High-Order-Byte die Minor-Nummer (Revisionsnummer) fest. Damit Sie sich jetzt nicht mit Bitverschiebungen und den Byte-Orders auseinandersetzen müssen, verwenden Sie am besten gleich das Win32-Makro MAKEWORD():

WORD MAKEWORD (
   BYTE bLow,  // low-order byte of short value
   BYTE bHigh  // high-order byte of short value
);

Und schon sind Sie ein Problem mehr los. Wollen Sie hierbei nun die Version 1.2 von Winsock verwenden, dann müssen Sie nur MAKEWORD(1, 2) verwenden. Für die Version 2.0 schreiben Sie einfach MAKEWORD(2 ,0).

Mit dem zweiten Parameter von WSAStartup() geben Sie einen Zeiger auf die Struktur (LP)WSADATA (LP = Long Pointer) an. In dieser Struktur finden Sie Informationen zur Winsock-Version. Allerdings werden Sie diese Struktur im Buch nicht mehr benötigen.

Wenn Sie mit der Anwendung fertig sind, sollten Sie zum Schluss mit der Funktion WSACleanup() die Verbindung mit WS2_32.DLL oder WINSOCK.DLL wieder beenden bzw. diese freigeben:

int  WSACleanup (void);

Damit werden diverse Aufräumarbeiten durchgeführt, und ein interner Referenzzähler, der auf WS2_32.DLL oder WINSOCK.DLL verweist, wird dekrementiert.



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