目的
（1）熟悉Linux环境下流式套接字编程的基本模型、函数使用细节等，掌握Linux环境下流式套接字编程的具体过程。
（2）熟悉Windows环境下流式套接字编程的基本模型、函数使用细节等，掌握Windows环境下流式套接字编程的具体过程
内容
（1） 使用流式套接字实现一个Linux环境下的迭代回声服务器端(及客户端)；
（2） 使用流式套接字实现一个Windows环境下的迭代回声服务器端(及客户端)。
（3） 使服务器端和客户端各传递1次字符串。考虑到使用TCP协议，所以传递字符串前先以4字节整数型方式传递字符串长度。连接时服务器端和客户端数据传输格式如下。
另外，不限制字符串传输顺序及种类，但须进行3次数据交换。
（4） 创建收发文件的服务器端/客户端，实现顺序如下。
客户端接受用户输入的传输文件名。
客户端请求服务器端传输该文件名所指文件。
如果指定文件存在，服务器端就将其发送给客户端；反之，则断开连接
源代码及结果
（1） 使用流式套接字实现一个Linux环境下的迭代回声服务器端(及客户端)；
//服务端（Linux环境下）
//hello_server.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
void error_handling(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);
}
serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(serv_sock == -1)
error_handling("socket() error");
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*) &serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1 )
error_handling("bind() error");
if(listen(serv_sock, 5)==-1)
error_handling("listen() error");
clnt_addr_size=sizeof(clnt_addr);
while(1){
clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr,&clnt_addr_size);
if(clnt_sock==-1)
error_handling("accept() error");
write(clnt_sock, message, sizeof(message));
close(clnt_sock);
}
close(serv_sock);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
//客户端（linux环境下）
//hello_client.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
void error_handling(char *message);
int main(int argc, char* argv[])
{
int sock;
struct sockaddr_in serv_addr;
char message[30];
int str_len;
if(argc!=3){
printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
exit(1);
}
sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sock == -1)
error_handling("socket() error");
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
if(connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1)
error_handling("connect() error!");
str_len=read(sock, message, sizeof(message)-1);
if(str_len==-1)
error_handling("read() error!");
printf("Message from server: %s \n", message);
close(sock);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
测试结果：
（2） 使用流式套接字实现一个Windows环境下的迭代回声服务器端(及客户端)。
//服务端（windows环境下）
//hello_server_win.c:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <winsock2.h>
void ErrorHandling(char* message);
int main(int argc, char* argv[])
{
WSADATA wsaData;
SOCKET hServSock, hClntSock;
SOCKADDR_IN servAddr, clntAddr;
int strLen, i;
int szClntAddr;
char message[] = "Hello World!";
if (argc != 2)
{
printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);
exit(1);
}
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
ErrorHandling("WSAStartup() error!");
hServSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (hServSock == INVALID_SOCKET)
ErrorHandling("socket() error");
memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));
servAddr.sin_family = AF_INET;
servAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servAddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
if (bind(hServSock, (SOCKADDR*)&servAddr, sizeof(servAddr)) == SOCKET_ERROR)
ErrorHandling("bind() error");
if (listen(hServSock, 5) == SOCKET_ERROR)
ErrorHandling("listen() error");
szClntAddr = sizeof(clntAddr);
while(1)
{
hClntSock = accept(hServSock, (SOCKADDR*)&clntAddr, &szClntAddr);
if (hClntSock == -1)
ErrorHandling("accept() error");
else
printf("Connected client %d \n", i + 1);
send(hClntSock, message, sizeof(message), 0);
closesocket(hClntSock);
}
closesocket(hServSock);
WSACleanup();
return 0;
}
void ErrorHandling(char* message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
//客户端（windows环境下）
//hello_client_win.c:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <winsock2.h>
void ErrorHandling(char* message);
int main(int argc, char* argv[])
{
WSADATA wsaData;
SOCKET hSocket;
SOCKADDR_IN servAddr;
char message[30];
int strLen;
if (argc != 3)
{
printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
exit(1);
}
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
ErrorHandling("WSAStartup() error!");
hSocket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (hSocket == INVALID_SOCKET)
ErrorHandling("socket() error");
memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));
servAddr.sin_family = AF_INET;
servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
servAddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
if (connect(hSocket, (SOCKADDR*)&servAddr, sizeof(servAddr)) == SOCKET_ERROR)
ErrorHandling("connect() error!");
strLen = recv(hSocket, message, sizeof(message) - 1, 0);
if (strLen == -1)
ErrorHandling("read() error!");
printf("Message from server: %s \n", message);
closesocket(hSocket);
WSACleanup();
return 0;
}
void ErrorHandling(char* message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
测试结果：
（3） 使服务器端和客户端各传递1次字符串。考虑到使用TCP协议，所以传递字符串前先以4字节整数型方式传递字符串长度。
//服务端（linux环境下）
//tcp_server.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);
int main(int argc, char *argv[])
{
int serv_sock;
int clnt_sock;
int i,str_len,recv_len,recv_cnt ;
struct sockaddr_in serv_addr;
struct sockaddr_in clnt_addr;
socklen_t clnt_addr_size;
char message[BUF_SIZE];
if(argc!=2){
printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);
exit(1);
}
//创建服务器端套接字
serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(serv_sock == -1)
error_handling("socket() error");
//地址信息初始化
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
//分配地址信息
if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*) &serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1)
error_handling("bind() error");
//等待连接请求
if(listen(serv_sock, 5)==-1)
error_handling("listen() error");
clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
for(i=0;i<5;i++){
//受理客户端发出的连接请求
clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr,&clnt_addr_size);
if(clnt_sock==-1)
error_handling("accept() error");
else
printf("Connected client %d\n",i+1);
//传输数据
while(1){
recv_len = 0;
str_len = 0;
while(((str_len+4)>recv_len)||recv_len == 0){
recv_cnt = read(clnt_sock,&message[recv_len],BUF_SIZE-1);
if(recv_cnt == -1)
error_handling("read() error!");
recv_len+=recv_cnt;
//将前四个字节整数赋值给str_len
if(recv_len >4)
memcpy(&str_len,message,4);
}
message[recv_len] = 0;
printf("Message from client:%s",message+4);
fputs("Input message:",stdout);
fgets(message+4,BUF_SIZE-4,stdin);
str_len = strlen(message+4);
memcpy(message,&str_len,4);
write(clnt_sock,message,str_len+4);
}
//断开与客户端的连接
close(clnt_sock);
}
//关闭服务端套接字
close(serv_sock);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
//客户端（linux环境下）
//tcp_client.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);
int main(int argc, char* argv[])
{
int sock;
struct sockaddr_in serv_addr;
char message[BUF_SIZE];
int str_len;
int i=0, recv_len,recv_cnt;
if(argc!=3){
printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
exit(1);
}
//创建客户端套接字
sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sock == -1)
error_handling("socket() error");
//地址信息初始化
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
//请求连接
if(connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1)
error_handling("connect() error!");
else
puts("Connected...............");
//传输数据
while(i<3)
{
fputs("Input message(Q to quit): ", stdout);
fgets(message+4, BUF_SIZE-4, stdin);
if(!strcmp(message+4,"q\n")||!strcmp(message+4,"Q\n"))
break;
str_len = strlen(message+4);
memcpy(message,&str_len,4);
write(sock,message,str_len+4);
recv_len = 0;
str_len = 0;
while(((str_len+4)>recv_len)||recv_len==0){
recv_cnt = read(sock,&message[recv_len],BUF_SIZE-1);
if(recv_cnt == -1)
error_handling("read() error!");
recv_len+=recv_cnt;
//将前四个字节整数赋值给str_len
if(recv_len >4)
memcpy(&str_len,message,4);
}
message[recv_len] = 0;
printf("Message from server:%s",message+4);
i++;
}
//断开连接
close(sock);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
测试结果：
（4）创建收发文件的服务器端/客户端
//服务端（linux环境下）
//file_server.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);
int main(int argc, char *argv[])
{
int serv_sock;
int clnt_sock;
int str_len,recv_len,recv_cnt ;
int len;
FILE *fp;
struct sockaddr_in serv_addr;
struct sockaddr_in clnt_addr;
socklen_t clnt_addr_size;
char message[BUF_SIZE];
char filename[50];
if(argc!=2){
printf("Usage : %s <port>\n", argv[0]);
exit(1);
}
//创建服务器端套接字
serv_sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(serv_sock == -1)
error_handling("socket() error");
//地址信息初始化
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
//分配地址信息
if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*) &serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1)
error_handling("bind() error");
//等待连接请求
if(listen(serv_sock, 5)==-1)
error_handling("listen() error");
clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_addr,&clnt_addr_size);
if(clnt_sock==-1)
error_handling("accept() error");
else
printf("Connected client......");
recv_len = 0;
str_len = 0;
while(recv_len==0||(str_len+4)>recv_len){
recv_cnt = read(clnt_sock,&message[recv_len],BUF_SIZE-1);
if(recv_cnt == -1)
error_handling("read() error!");
recv_len+=recv_cnt;
//将前四个字节整数赋值给str_len
if(recv_len >4)
memcpy(&str_len,message,4);
}
message[recv_len] = 0;
memcpy(filename,message+4,recv_len-4);
filename[recv_len]=0;
if(fp = fopen(filename,"rb+")){
while(!feof(fp)){
len = fread(message,1,BUF_SIZE,fp);
write(clnt_sock,message,len);
}
}
else
printf("The file is not exited!");
fclose(fp);
close(clnt_sock);
//关闭服务端套接字
close(serv_sock);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
//客户端（linux环境下）
//file_client.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#define BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);
int main(int argc, char* argv[])
{
int sock;
struct sockaddr_in serv_addr;
char message[BUF_SIZE];
char filename[50];
int str_len;
int recv_cnt;
FILE* fp;
if(argc!=3){
printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
exit(1);
}
//创建客户端套接字
sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sock == -1)
error_handling("socket() error");
//地址信息初始化
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
//请求连接
if(connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr))==-1)
error_handling("connect() error!");
else
puts("Connected...............");
fputs("Input filename: ", stdout);
fgets(message+4, BUF_SIZE-4, stdin);
str_len = strlen(message+4);
memcpy(message,&str_len,4);
write(sock,message,str_len+4);
memcpy(filename,message+4,str_len);
memcpy(filename+str_len,"-new",4);
filename[str_len+4]='\0';
if((fp=fopen(filename,"ab"))==NULL){
close(sock);
exit(1);
}
while(1){
recv_cnt = read(sock,message,BUF_SIZE-1);
if(recv_cnt == -1)
error_handling("read() error!");
if(recv_cnt==0)
break;
fwrite(message,1,recv_cnt,fp);
}
fclose(fp);
//断开连接
close(sock);
return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
fputs(message, stderr);
fputc('\n', stderr);
exit(1);
}
测试结果：
根据前几章的学习理解了基础的套接字原理。同时对面向连接的TCP协议有了更深入的了解，通过套接字实现TCP连接来实现客户端与服务器之间的交互。
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