TCP客户、服务端程序示例

最新推荐文章于 2022-04-28 15:52:18 发布
原创 最新推荐文章于 2022-04-28 15:52:18 发布 · 742 阅读 · 0 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

本文介绍了一个简单的TCP服务器和客户端的实现方法，通过C语言代码展示了如何建立连接、发送和接收数据，并讨论了Writereadline函数封装的重要性，以及如何处理TCP连接终止时的TIME_WAIT状态和僵尸进程。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

参考学习：《unix网络编程 卷1》

书中的例子中，作者自己封装了很多方法和头文件（本书有源码，需要按要求编译运行）。我做了修改，自己照着敲，可能方法上不太严谨，不会应当是可以运行的，自己敲出来也是一种学习。

我们要实现如下的TCP客户/服务器

这里写图片描述

服务端 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>
#include <arpa/inet.h>

#define MYPORT  9877
#define QUEUE   20
#define BUFFER_SIZE 1024

/* write n bytes to a descrpiter */
ssize_t Write(int fd,const void *vptr, size_t n)
{
    size_t nleft;
    ssize_t nwritten;
    const char *ptr;
    ptr = vptr;
    nleft = n;
    while (nleft > 0) 
    {
        if( (nwritten = write(fd, ptr, nleft)) <= 0)
        {
            if( nwritten < 0)
                nwritten = 0;
            else
                return -1; // error
        }
        nleft = -nwritten;
        ptr += nwritten;
    }
    return n;   
}

void str_echo(int sockfd)
{
    ssize_t n;
    char buf[BUFFER_SIZE];

    while( (n = read(sockfd, buf, BUFFER_SIZE)) > 0 )
        Write(sockfd, buf, n);
    if(n < 0)
        perror("read error");
}

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;//协议族
    server_sockaddr.sin_port = htons(MYPORT); //端口
    server_sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //地址

    // 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);
    }

    while(1){
        ///客户端套接字
        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);
        }

        char buff[BUFFER_SIZE];
        // 显示连接的客户端
        printf("connection from %s, port %d\n", 
            inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, buff, sizeof(buff)),
            ntohs(client_addr.sin_port));

        pid_t child_pid ;

        if( (child_pid = fork()) == 0 ) // 为客户端fork子进程
        {
            close(server_sockfd);
            str_echo(conn);     
            exit(0);
        }
        close(conn);
    }

    return 0;
}

客户端 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  9877
#define BUFFER_SIZE 1024


ssize_t readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen)
{
    ssize_t n, rc;
    char c, *ptr;
    ptr = vptr;
    for(n = 1 ;n < maxlen; n++)
    {
        if( (rc = read(fd, &c, 1)) == 1)
        {
            *ptr++ = c;
            if(c == '\n')
                break;
        }else if( rc == 0) {
            *ptr = 0;
            return (n-1);
        }else{
            return -1;
        }
    }
    *ptr = 0;
    return n;
}

void str_cli(FILE *fp, int sockfd)
{
    char sendline[BUFFER_SIZE], recvline[BUFFER_SIZE];
    while( fgets(sendline, BUFFER_SIZE , fp) != NULL)
    {
        write(sockfd,sendline,strlen(sendline));
        //if(read(sockfd, recvline, BUFFER_SIZE ) < 0)
        if(readline(sockfd, recvline, BUFFER_SIZE ) < 0)
            perror("over");
        fputs(recvline,stdout); 
    }
}


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);
    }

    str_cli(stdin,sock_cli); //回射客户端的程序
    exit(0);
}

运行图：

这里写图片描述

我在代码中添加了显示连接的客户端的信息。
关于Write readline函数也是书中的

知识点：

1 Write readline函数封装？

这里写图片描述

当不使用封装的函数Write，readline函数，而直接使用 read,write时，程序运行的结果如上图所示。有乱码

字节流套接字字上调用read和write输入或输出的字节数可能比请求的数量少，多的现象。这是因为在内核中用于套接字的缓冲区可能已经到达了极限，会出现不足一个字节的计数值，这样就需要自己重新编写，实现一个一个字节的读取和写入。(作者说明了原因，也封装了上面的方法)。

2 tcp 连接终止(四次握手) 出现了 TIME_WAIT状态

这里写图片描述

3 出现了僵尸进程

这里写图片描述

子进程结束后，父进程并没有对子进程进行任何处理（调用wait来收集僵尸进程），显然会存在僵尸进程。

各种问题及原因，要自己阅读图书并实践。。。

信号处理，解决僵尸进程，wait / waitpid

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>
#include <arpa/inet.h>
#include <signal.h>

#define MYPORT  9877
#define QUEUE   20
#define BUFFER_SIZE 1024

void sig_child(int signo)
{
    pid_t pid;
    int stat;
    pid = wait(&stat);
    printf("child %d terminated\n", pid);
    return;
}

/* write n bytes to a descrpiter */
ssize_t Write(int fd,const void *vptr, size_t n)
{
    size_t nleft;
    ssize_t nwritten;
    const char *ptr;
    ptr = vptr;
    nleft = n;
    while (nleft > 0) 
    {
        if( (nwritten = write(fd, ptr, nleft)) <= 0)
        {
            if( nwritten < 0)
                nwritten = 0;
            else
                return -1; // error
        }
        nleft = -nwritten;
        ptr += nwritten;
    }
    return n;   
}

void str_echo(int sockfd)
{
    ssize_t n;
    char buf[BUFFER_SIZE];

    while( (n = read(sockfd, buf, BUFFER_SIZE)) > 0 )
        Write(sockfd, buf, n);
    if(n < 0)
        perror("read error");
}

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;//协议族
    server_sockaddr.sin_port = htons(MYPORT); //端口
    server_sockaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //地址

    // 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);
    }

    signal(SIGCHLD, sig_child);// 信号处理

    while(1){
        ///客户端套接字
        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);
        }

        char buff[BUFFER_SIZE];
        // 显示连接的客户端
        printf("connection from %s, port %d\n", 
            inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, buff, sizeof(buff)),
            ntohs(client_addr.sin_port));

        pid_t child_pid ;

        if( (child_pid = fork()) == 0 ) // 为客户端fork子进程
        {
            close(server_sockfd);
            str_echo(conn);     
            exit(0);
        }
        close(conn);
    }

    return 0;
}

这里写图片描述

利用waitpid

void sig_child(int signo)
{
    pid_t pid;
    int stat;

    while( (pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) > 0)
        printf("child %d terminated\n", pid);
    return;
}

wait waitpid 的区别和作用可以参考图书讲解 或 博文：
http://blog.chinaunix.net/uid-25365622-id-3045460.html

tcp 三次握手和四次挥手，参考学习如下博文
http://blog.youkuaiyun.com/whuslei/article/details/6667471

四个TCP通信的C#服务器端例子程序，一个客户端测试程序
04-28
四个TCPServer和一个TCPClientTEST，在学习TCP通信过程中找到的很好的例子程序，有多线程、线程池等实现，学习最佳。
第五章：TCP客户-服务器程序例子
互联网
10-29 187
TCP客户-服务器程序例子 首先编写一个客户端在标准输入上读取内一行内容，然后发送给服务器，之后服务器直接返回数据报的内容，此时客户端收到信息，并且把数据报写到标准输出设备上，如下图 此章节就是根据这个小例子，来让你知道某些api底层的东西，使你对这些api的了解更加深刻 贴代码 服务器端的小程序 #include &lt;stdio.h&gt; #include &lt;s...
TCP客户/服务器程序示例
amoscykl的博客
05-21 392
TCP客户和服务器可以彼此通信之前，每一端都得指定连接的套接字对：本地IP地址，本地端口，外地IP地址，外地端口。 客户端角度： 客户端的外地IP地址和外地端口必须在客户调用connect时指定，而两个本地值通常就由内核作为connect的一部分来选定。客户也可在调用connect之前，通过调用bind来指定其中一个或两个本地值。客户可以在连接建立后通过调用getsockname获取由内核指定的两...
网络编程：TCP 客户端服务端简单例子
weixin_45730130的博客
04-28 390
网络编程：TCP 客户端/服务端简单例子 写在前面的话 该例子比较简单，注释得也比较仔细。适合小白学习网络编程。了解TCP下C/S模型编程的基本流程，后续学习，复杂功能其实在process_xx函数实现即可。参考教材：Linux网络编程（第二版） 前置知识：1.多进程:fork()函数 2.linux:标准输入0，标准输出1，标准错误2 3.socket：几个常用API 题目（功能描述） 客户端：1.客户端连接连接服务端后，从标准输入字符串发送给客户端。2.接收到客户端消息后打印出接收到的消息 服务端
Python 网络编程之TCP客户端/服务端功能示例【基于socket套接字】
01-01
本文实例讲述了Python 网络编程之TCP客户端/服务端功能。分享给大家供大家参考，具体如下： demo.py（TCP客户端）： import socket def main(): # 1. 创建tcp的套接字 tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET...
udp socket客户端和udp服务端程序示例分享
09-04
在这个示例中，我们将探讨如何使用C++编写UDP套接字（socket）的客户端和服务器程序。 首先，我们来看服务端程序： ```cpp #include #include #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int main() { // 初始化...
QT5 TCP通讯服务端开发示例教程
在这里，QT5被用来创建一个TCP通讯的服务端示例程序，这说明文件中包含的是使用QT5框架开发的TCP服务端代码示例。 标签 "qt5 tcpip" 进一步说明了这个示例程序属于什么技术范畴。标签中提到的QT5直接对应于该压缩包...
TCP通信客户端、服务端程序
最新发布
04-28
本文件提供了一个基础的TCP通信示例，涵盖了客户端和服务端两个核心组件。服务端程序的作用是监听来自客户端的请求，并响应客户端的请求。它需要持续运行，保持对客户端连接请求的监听，一旦检测到连接请求，就会...
客户端/服务器通信示例程序
11-30
一个VC++ 6.0 TCP/UDP Server/Client示例程序，能够同时对应多个客户端进行通信。测试的带/s参数运行服务器端程序，带/C参数运行客户端程序。
TCP和UDP套接字_简单的客户/服务器
06-10
设计简单的客户/服务器，服务器实现并发同时响应客户的UDP通信要求，也能响应客户端发过来的TCP通信要求。
TCP与UDP客户服务端实现大小写及SOCKET编程实现聊天程序
01-23
TCP与UDP客户服务端实现大小写及SOCKET编程实现聊天程序
基于udp和tcp的客户端和服务器
08-07
一个基于tcp和udp的客户端和服务器 实现tcp连接通信 udp进行数字运算返服务器回结果给客户端
ＴＣＰ／ＵＤＰ客户服务端程序代码
04-16
1.目录TCP.UDP高级编程，是一个高级的聊天程序，程序中集成了TCP和UDP聊天程序，注意程序运行的时候需要设定命令行参数，可以在项目设置中进行设定，或者通过命令行参数直接执行。在书中有说明；2.目录TCP聊天是程序服务器端程序，其客户端程序在目录TCP聊天客户端中；3.目录TCP聊天客户端是TCP聊天程序客户端程序，同上一个程序配合使用；4.目录UDP点对点聊天是一个UDP的点对点聊天程序，程序运行测试的时候，需要改变侦听端口，如果要在同一台机器上测试，需要改变一下程序设置，因为程序比较简单，所以没有增加设置功能，读者可以在自己程序中修改。
VC++版稳定高效tcp/udp iocp服务器及客户端
07-03
用VC++编写的稳定高效tcp/udp iocp服务器及客户端。用VC++编写的稳定高效tcp/udp iocp服务器及客户端。
TCP、UDP套接字编程(简单客户/服务器实现)
滴水穿石，慢慢积累，总会有成果
04-30 1225
0.简介程序使用PythonPython编写，客户端和服务器端均在一台主机上完成并试验成功，效果为客户端向服务器端发送一串小写字母，然后服务器端返回一串对应的大写字母.1. TCP套接字编程TCPTCP是一个面向连接的服务，提供了可靠地数据传输，当客户端向服务器端使用TCP发送分组的时候，客户和服务器先要握手并创建一个TCPTCP连接,TCPTCP一端和客户套接字相连，一端和服务器套接字相连，创建T
实验一 基于TCP和UDP的客户端和服务器端
qq_43717119的博客
05-30 6701
基于TCP和UDP的客户端和服务器端一、 实验要求二、实验目的三、 实验环境四、 实验内容五、 实验原代码六、 实验结论七、 实验错误及改正八、 总结 一、 实验要求 （1）分别编写基于TCP和UDP的Windows和Linux程序客户端和服务器端； （2）实现TCP客户端和服务器端之间的基本的数据收发； （3）实现UDP客户端和服务器端之间的基本的数据收发； 二、实验目的 （1）掌握基于C语言的Socket编程相关函数和数据类型； （2）掌握WIN32和Linux操作系统下的程序的基本编程方法，以及TCP
TCP（UDP）服务器和客户端程序设计
weixin_33984032的博客
08-26 459
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> ...
TCP、UDP服务器与客户端网络编程实现
Rain的博客
10-27 1054
TCP      面向连接的     可靠的     字节流服务 UDP      无连接     不可靠的   &nb...
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值