Linux--Socket 编程 TCP（Echo Server）

目录

1.认识TCP接口

  2.Echo Server

2.1添加的日志系统（代码）

 2.2解析网络地址

 2.3 服务端逻辑 （代码）

2.4客户端逻辑（代码） 

2.5代码测试 

---

1.认识TCP接口

下面介绍程序中用到的 socket API,这些函数都在 sys/socket.h 中。
socket():

• socket()打开一个网络通讯端口,如果成功的话,就像 open()一样返回一个文件描
述符;
• 应用程序可以像读写文件一样用 read/write 在网络上收发数据;
• 如果 socket()调用出错则返回-1;
• 对于 IPv4, family 参数指定为 AF_INET;
• 对于 TCP 协议,type 参数指定为 SOCK_STREAM, 表示面向流的传输协议
• protocol 参数的介绍从略,指定为 0 即可。

bind():

• 服务器程序所监听的网络地址和端口号通常是固定不变的,客户端程序得知服
务器程序的地址和端口号后就可以向服务器发起连接; 服务器需要调用 bind 绑定一
个固定的网络地址和端口号;
• bind()成功返回 0,失败返回-1。
• bind()的作用是将参数 sockfd 和 myaddr 绑定在一起, 使 sockfd 这个用于网络
通讯的文件描述符监听 myaddr 所描述的地址和端口号;
• 前面讲过,struct sockaddr *是一个通用指针类型,myaddr 参数实际上可以接受
多种协议的 sockaddr 结构体,而它们的长度各不相同,所以需要第三个参数 addrlen
指定结构体的长度;
 

我们的程序中对 myaddr 参数是这样初始化的:

1. 将整个结构体清零;
2. 设置地址类型为 AF_INET;
3. 网络地址为 INADDR_ANY, 这个宏表示本地的任意 IP 地址,因为服务器可能有
多个网卡,每个网卡也可能绑定多个 IP 地址, 这样设置可以在所有的 IP 地址上监听,
直到与某个客户端建立了连接时才确定下来到底用哪个 IP 地址;
4. 端口号为 SERV_PORT, 我们定义为 9999;

listen():

• listen()声明 sockfd 处于监听状态, 并且最多允许有 backlog 个客户端处于连接
等待状态, 如果接收到更多的连接请求就忽略, 这里设置不会太大(一般是 5)。
• listen()成功返回 0,失败返回-1;
 

accept():

• 三次握手完成后, 服务器调用 accept()接受连接;
• 如果服务器调用 accept()时还没有客户端的连接请求,就阻塞等待直到有客户端
连接上来;
• addr 是一个传出参数,accept()返回时传出客户端的地址和端口号;
• 如果给 addr 参数传 NULL,表示不关心客户端的地址;
• addrlen 参数是一个传入传出参数(value-result argument), 传入的是调用者提
供的, 缓冲区 addr 的长度以避免缓冲区溢出问题, 传出的是客户端地址结构体的实
际长度(有可能没有占满调用者提供的缓冲区);

• 返回值：

• 如果accept()成功，它将返回一个新的套接字描述符，这个描述符用于与客户端的通信。原始的sockfd套接字描述符则继续留在监听状态，准备接受新的连接请求。

• 如果accept()失败，它将返回-1，并设置全局变量errno以指示错误的类型。

我们的服务器程序结构是这样的:

connect

• 客户端需要调用 connect()连接服务器;
• connect 和 bind 的参数形式一致, 区别在于 bind 的参数是自己的地址, 而
connect 的参数是对方的地址;
• connect()成功返回 0,出错返回-1;
 

---

  2.Echo Server

---

2.1添加的日志系统（代码）

 LockGuard.hpp

#pragma once

#include <pthread.h>

class LockGuard
{
public:
    LockGuard(pthread_mutex_t *mutex):_mutex(mutex)
    {
        pthread_mutex_lock(_mutex);
    }
    ~LockGuard()
    {
        pthread_mutex_unlock(_mutex);
    }
private:
    pthread_mutex_t *_mutex;
};

Log.hpp

#pragma once
#include <iostream>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <ctime>
#include <cstdarg>
#include <fstream>
#include <cstring>
#include <pthread.h>
#include "LockGuard.hpp"

namespace log_ns
{

    enum
    {
        DEBUG = 1,
        INFO,
        WARNING,
        ERROR,
        FAT