王柳 发表于 2024-10-10 17:24:58

网络通讯(基于TCP/IP实现客户端/服务器的通讯)

编程结构

被毗连者必要完成的任务(服务端):
1、创建socket内查对象,内核创建完成后会返回它的形貌符(该形貌只是为了完成毗连,三次握手)
2、准备本机地址(ip地址+端标语)
3、绑定(把本机地址与socket对象进行绑定)
4、开启监听,并设置排队的队列长度
5、等候毗连,毗连乐成后,内核会再返回一个毗连乐成的Socket形貌符,专门用来通讯
for(;;)
{
    6、接收哀求
    7、返回结果
}
8、关闭通讯的Socket对象
9、关闭毗连的Socket对象
毗连者必要完成的任务(客户端):
1、创建socket内查对象,内核创建完成后会返回它的形貌符
2、准备被毗连者的地址(ip地址+端标语)
3、发起毗连,使用Socket+地址(ip地址+端标语)发起毗连哀求
for(;;)
{
    4、发送哀求
    5、接收结果
}
6、关闭Socket对象

相关函数

int socket(int domain, int type, int protocol);
功能:创建Socket对象
domain:
    AF_UNIX, AF_LOCAL   采用本地socket文件进行通讯,假如用它则只能本机上的两个历程进行通讯
    AF_INET             IPv4地址
    AF_INET6               IPv6地址
type:
    SOCK_STREAM    数据流    TCP
    SOCK_DGRAM 报文 UDP
protocol:
    特殊通讯协议,写0即可
返回值:
    乐成则返回Socket对象形貌符,失败返回-1。
// 根本地址类型,它是socket系列接口的外貌参数,而实际使用的是sockaddr_un或sockaddr_in,我们必要把sockaddr_in逼迫转换成sockaddr类型。
struct sockaddr_in 
{
    sa_family_t sin_family;        // 地址类型,与domain保持同等即可
    in_port_t sin_port;            // 端标语,网络字节序的2字节整数
    struct in_addr sin_addr.s_addr;    // IP地址,网络字节序的4字节整数
};
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
功能:绑定Socket对象与通讯地址
sockfd:Socket对象形貌符
addr:通讯地址,实际提供可能是sockaddr_un或sockaddr_in,必要对它们进行逼迫转换
addrlen:addr结构体的字节数
返回值:乐成返回0,失败返回-1
    
int listen(int sockfd, int backlog);
功能:开启Socket对象的监听
sockfd:Socket地址形貌符
backlog:备胎的数目
    
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
功能:等候毗连,没有乐成毗连之前,会进入阻塞状态
sockfd:Socket对象形貌符
addr:用于存储毗连者的通讯地址
addrlen:
    既是输入(告诉accetp接口,addr结构体的字节数),也是输出(实际接收到的addr结构的字节数)
返回值:建立毗连的,能够通讯的Socket对象形貌符,失败返回-1
    
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
功能:让sockfd对象向addr地址发起毗连
sockfd:Socket对象形貌符
addr:毗连目标的地址
addrlen:addr结构体的字节数
返回值:乐成返回0,失败返回-1
    
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
功能:从Socket对象读接收干字节
sockfd:Socket对象形貌符
buf:接收数据的内存块首地址
len:buf的字节数
flags:是否阻塞,写0即可
返回值:乐成接收到了多少个字节,失败返回-1
    
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
功能:通过Socket对象发送多少字节
sockfd:Socket对象形貌符
buf:要发送的内存块首地址
len:要发送的字节数
flags:是否阻塞,写0即可
返回值:乐成发送了多少个字节,失败返回-1
    
int close(int fd);
功能:关闭fd形貌所代表的内查对象
    
uint16_t htons(uint16_t hostshort);
功能:把本地字节序的 unsigned short 类型的数据转换网络字节序
    
in_addr_t inet_addr(const char *cp);
功能:把字符串格式 点分十进制的ip地址 转换成网络字节序的4字节ip地址

代码:

服务端:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc,const char* argv[])
{
        // 创建socket对象
        int server_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
        if(0 > server_fd)
        {
                perror("socket");
                return -1;
        }

        // 准备本机地址
        struct sockaddr_in addr;
        addr.sin_family = AF_INET;
        addr.sin_port = htons(2233);
        addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.0.2.15");
        socklen_t addrlen = sizeof(addr);

        // 绑定socket对象和地址       
        if(bind(server_fd,(struct sockaddr*)&addr,addrlen))
        {
                perror("bind");
                return -2;
        }

        // 开启监听
        if(listen(server_fd,6))
        {
                perror("listen");
                return -3;
        }

        // 等待连接
        int sockfd = accept(server_fd,(struct sockaddr*)&addr,&addrlen);
        if(0 > sockfd)
        {
                perror("accept");
                return -4;
        }

        char buf;
        for(;;)
        {
                // 接收数据
                int ret = read(sockfd,buf,BUFSIZ);
                if(0 >= ret || !strcmp("quit",buf))
                        break;

                printf("recv:%s byte:%d\n",buf,ret);

                strcat(buf,",return!");

                // 返回数据
                ret = write(sockfd,buf,strlen(buf)+1);
                if(0 >= ret)
                        break;
        }
       
        printf("通信结束!\n");

        // 关闭负责通信的socket对象
        close(sockfd);
        // 关闭负责连接的socket对象
        close(server_fd);
        return 0;
} 客户端:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc,const char* argv[])
{
        // 创建socket对象
        int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
        if(0 > sockfd)
        {
                perror("socket");
                return -1;
        }

        // 准备服务端的地址
        struct sockaddr_in addr;
        addr.sin_family = AF_INET;
        addr.sin_port = htons(2233);
        addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.0.2.15");
        socklen_t addrlen = sizeof(addr);

        // 连接
        if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,addrlen))
        {
                perror("connect");
                return -2;
        }

        char buf;
        for(;;)
        {
                printf(">>>");
                scanf("%s",buf);

                // 发送数据
                int ret = write(sockfd,buf,strlen(buf)+1);
                if(0 >= ret || !strcmp("quit",buf))
                        break;

                // 接收数据
                ret = read(sockfd,buf,BUFSIZ);
                if(0 >= ret)
                        break;

                printf("recv:%s byte:%d\n",buf,ret);
        }       
        printf("通信结束!\n");

        // 关闭socket对象
        close(sockfd);
       
        return 0;
}

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