基于C语言的Linux环境下socket编程_linux下c语言实现socket编程-优快云博客

本文介绍了一种基于C语言的Socket编程方法，通过TCP通信实现了客户端与服务器间的表达式计算交互。主要内容包括需求分析、程序设计、实现技术及关键代码说明。

一需求分析

柏克莱套接字，又称为BSD 套接字是一种应用程序接口，用于网际插座与Unix域套接字，包括了一个用C语言写成的应用程序开发库，主要用于实现进程间通讯，在计算机网络通讯方面被广泛使用。

使用Berkeley套接字的系统有很多，本系统是在Ubuntu下用C语言进行socket编程。

二程序设计

2.1 系统流程设计

如下图所示：

2.2 数据结构设计

socket编程问题中涉及的数据结构包括套接口地址结等。

为了实现这些数据结构，用C语言定义变量如下：

  structsockaddr_in {
    sa_family_t    sin_family; 
    in_port_t     sin_port;   
    struct in_addr sin_addr;   
};

三程序实现

3.1 TCP通信流程

如下图所示：

3.2 实现技术

为实现上述设计，采用C语言，gcc4.9.2 + Vim开发环境。具体采用的技术如下：

socket()函数 int socket(int domain, int type, int protocol);
bind()函数 intbind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
listen()函数 int listen(int sockfd, int backlog);
connect()函数 int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
accept()函数 int accept(int sockfd, struct sockaddr addr, socklen_t addrlen);
close()函数 int close(int fd);

实现步骤如下：

gcc -o server server.c
gcc -o client client.c
./server
./client

3.3 关键代码说明

为了进一步了解操作系统内核，学习了Linux操作系统的进程同步程序，主要程序源代码如下：

  -----------------------client.c---------------------
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/shm.h>
#define MYPORT  8887
#define BUFFER_SIZE 1024
int main() {
    ///定义sockfd
    int sock_cli = socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);
    ///定义sockaddr_in
    struct sockaddr_in servaddr;
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(MYPORT);  ///服务器端口
    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");  ///服务器ip
    ///连接服务器，成功返回0，错误返回-1
    if (connect(sock_cli, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
        perror("connect");
        exit(1);
    }
    char sendbuf[BUFFER_SIZE];
    char recvbuf[BUFFER_SIZE];
    memset(recvbuf, '\0', sizeof(recvbuf));
    while (fgets(sendbuf, sizeof(sendbuf), stdin) != NULL) {
        send(sock_cli, sendbuf, strlen(sendbuf),0); ///发送
        if(strcmp(sendbuf,"q\n")==0)
            break;
        recv(sock_cli, recvbuf, sizeof(recvbuf),0); ///接收
        fputs(recvbuf, stdout);
        memset(sendbuf, 0, sizeof(sendbuf));
        memset(recvbuf, 0, sizeof(recvbuf));
    }
    close(sock_cli);
    return 0;
}
-----------------------server.c-----------------------
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/shm.h>
#define MYPORT  8887
#define QUEUE   20
#define BUFFER_SIZE 1024
char ans[BUFFER_SIZE];
void _itoa(int n) {
    char ans2[BUFFER_SIZE];
    int l = 0;
    while (n) {
        ans2[l++] = n % 10 + '0';
        n /= 10;
    }
    int l2 = 0;
    while (l) {
        ans[l2++] = ans2[--l];
    }
    ans[l2++] = '\n';
    ans[l2] = '\0';
}
int main() {
    ///定义sockfd
    int server_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);
    ///定义sockaddr_in
    struct sockaddr_in server_sockaddr;
    server_sockaddr.sin_family = AF_INET;
    server_sockaddr.sin_port = htons(MYPORT);
    server_sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    ///bind，成功返回0，出错返回-1
    if(bind(server_sockfd,(struct sockaddr *)&server_sockaddr,sizeof(server_sockaddr))==-1) {
        perror("bind");
        exit(1);
    }
    ///listen，成功返回0，出错返回-1
    if(listen(server_sockfd,QUEUE) == -1) {
        perror("listen");
        exit(1);
    }
    ///客户端套接字
    char buffer[BUFFER_SIZE];
    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t length = sizeof(client_addr);
    ///成功返回非负描述字，出错返回-1
    int conn = accept(server_sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &length);
    if(conn<0) {
        perror("connect");
        exit(1);
    }
    while(1) {
        memset(buffer,0,sizeof(buffer));
        int len = recv(conn, buffer, sizeof(buffer),0);
        if(strcmp(buffer,"q\n")==0)
            break;
        int a = 0;
        int i, blen = strlen(buffer);
        for (i = 2; i < blen - 1; i++) {
            if (buffer[i] != ',') {
                a = a * 10 + buffer[i] - '0';
            } else {
                i++;
                break;
            }
        }
        int b = 0;
        for (; i < blen - 1; i++) {
            b = b * 10 + buffer[i] - '0';
        }
        _itoa(a+b);
        fputs(buffer, stdout);
        send(conn, ans, strlen(ans), 0);
    }
    close(conn);
    close(server_sockfd);
    return 0;
}