Linux TCP网络编程

最新推荐文章于 2025-03-11 09:20:40 发布

austral_sep

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分类专栏： Linux c系统编程文章标签： TCP网络编程 Linux

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TCP服务器实现过程

创建套接字：socket函数
给套接字绑定IP地址和端口号：bind函数

将套接字文件描述符，从主动变为被动文件描述符（做监听准备）：listen函数

 主动描述符可以主动的向对方发送数据
 被动描述符只能被动的等待别人主动向你发数据，然后再回答数据，不能主动的发送数据。

被动监听客户的连接并相应：accept函数
服务器调用read(recv)和write(send)，收发数据，实现通信

绑定错误：先关客户端再关服务器（四次挥手，主动关闭的一方处于TIME_WAIT状态
解决：

int opt = 1; 
setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));）

套接字socket函数

函数原型

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

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

参数
domain:族/范围 (ip32位：IPV4, ip128位：IPV6)
type:套接字类型（可或）

 SOCK_STREAM: TCP
 SOCK_DGRAM: UDP
 SOCK_RDM: 原始网络通信
 SOCK_NONBLCOK:以非阻塞方式通信

绑定IP地址和端口号bind函数

函数原型

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

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

参数
第一个参数位套接字id
第二个参数位保存ip和端口号的结构体
返回值: 成功返回0；失败返回-1， errno被设置

字节序转化

网络字节序采用大端字节序
为什么要进行字节序转化(因为接收端为小端字节序)
字节序转化函数(ip地址格式转化)

int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp)  
char *inet_ntoa(stuct in_addr in)

listen函数

函数原型

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>

int listen(int sockfd, int backlog);

参数
sockfd: 套接字文件描述符
backlog: 指定队列的容量(<30)
返回值：成功返回0；失败返回-1，errno被设置

accept函数

函数原型

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>

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

参数
addr: 用于记录发起连接请求的那个客户的IP和端口(port)
返回值：成功返回通信描述符失败返回-1，errno被设置

TCP客户端的实现过程

创建套接字
调用connect主动向服务器发起三次握手，进行连接
调用read(recv)和write(send)收发数据
调用close或者shutdown关闭连接

connect函数

函数原型

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>

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

参数
sockfd: 套接字文件描述符
addr: 用于设置你所要连接服务器的ip和端口

 如果只是纯粹的局域网内部通信的话，ip就是局域网ip，但如果是跨网通信的话，ip必须是服务器所在路由器的公网ip

返回值：成功返回0，失败返回-1；

文件通信实例

//server.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>

#define PORT 33333

int main()
{
	int sockfd;
	struct sockaddr_in addr;
	int len = sizeof(struct sockaddr_in);
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(sockfd == -1)
	{
		perror("socket\n");
		exit(1);
	}
	printf("server socket success!\n");
	
	int opt = 1;
	setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
	
	bzero(&addr, sizeof(struct sockaddr_in));
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(PORT);
	addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.137.129");

	if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, len)<0)
	{
		perror("bind\n");
		exit(1);
	}

	if(listen(sockfd, 3) < 0)
	{
		perror("listen\n");
		exit(1);
	}

printf("server bind success!\n");
	
	while(1)
	{
		struct sockaddr_in c_addr;
		bzero(&c_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
		printf("accepting.....!\n");
		int cfd;
		cfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&c_addr, len);
		if(cfd == -1)
		{
			perror("accept\n");
			exit(1);
		}

		printf("ip = %s\n",inet_ntoa(c_addr.sin_addr));

		char buf[1024];
		memset(buf, 0, sizeof(buf));
		read(cfd, buf, sizeof(buf));
		usleep(2);

		write(cfd, buf, strlen(buf));
	}
	return 0;
}

//client.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>

#define PORT 33333

int main()
{
	int sockfd;
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(sockfd == -1)
	{
		perror("sockfd");
		exit(1);
	}
	printf("client socket success!\n");

	struct sockaddr_in s_addr;
	bzero(&s_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
	s_addr.sin_family = AF_INET;
	s_addr.sin_port = htons(PORT);
	s_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.137.129");
	if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)(&s_addr), sizeof(struct sockaddr_in))<0)
	{
		perror("connect\n");
		exit(1);
	}
	printf("connect success!\n");
	write(sockfd, "hello world\n", 13);
	char buf[1024];
	read(sockfd, buf, sizeof(buf));
	printf("recv server:%s\n", buf);
	return 0;
}