网络编程：TCP

news2024/9/20 18:37:36

一、tcp编程

注意

1.数据本身有顺序
2.发送和接收次数不需要对应
3. 

 1.  C/S 模式 

==》服务器/客户端模型

server:socket()-->bind()--->listen()-->accept()-->recv()-->close()
client:socket()-->connect()-->send()-->close();

int on = 1;
setsockopt(listfd, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on));

2. 服务器端

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>

1）socket() 

int socket(int domain, int type, int protocol);
功能：程序向内核提出创建一个基于内存的套接字描述符

参数：domain  地址族，PF_INET == AF_INET ==>互联网程序
                                       PF_UNIX == AF_UNIX ==>单机程序
          type    套接字类型：
                SOCK_STREAM  流式套接字 ===》TCP   
                SOCK_DGRAM   用户数据报套接字===>UDP
                SOCK_RAW     原始套接字  ===》IP
          protocol 协议 ==》0 表示自动适应应用层协议。

返回值：成功 返回申请的套接字id
              失败  -1；

2）bind()

int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);
功能：如果该函数在服务器端调用，则表示将 参数1相关的文件描述符文件 与参数2指定的接口地址关联，用于从该接口接受数据。

           如果该函数在客户端调用，则表示要将 数据从参数1所在的描述符中 取出 并从 参数2所在的接口设备上 发送出去。

注意：如果是客户端，则该函数可以省略，由默认接口发送数据。
参数：sockfd 之前通过socket函数创建的文件描述符，套接字id
           my_addr 是物理接口的结构体指针。表示该接口的信息

      struct sockaddr      通用地址结构
      {
          u_short sa_family;  地址族
          char sa_data[14];   地址信息
      };

      转换成网络地址结构如下：
      struct _sockaddr_in    ///网络地址结构
      {
          u_short           sin_family; 地址族
          u_short           sin_port;   ///地址端口
          struct in_addr  sin_addr;   ///地址IP
          char               sin_zero[8]; 占位
      };

      struct in_addr
      {
          in_addr_t s_addr;
      }

      socklen_t addrlen: 参数2 的长度。
返回值：成功  0 
              失败  -1； 

3）listen()

int listen(int sockfd, int backlog);
功能：在参数1所在的套接字id上监听等待链接。
参数：sockfd  套接字id
           backlog 允许链接的个数
返回值：成功  0
              失败  -1；

4）accept()

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
   功能：从已经监听到的队列中取出有效的客户端链接并接入到当前程序。
   参数：sockfd 套接字id
              addr  如果该值为NULL ，表示不论客户端是谁都接入。
                如果要获取客户端信息，则事先定义变量并传入变量地址，函数执行完毕将会将客户端
                信息存储到该变量中。
             addrlen  参数2的长度，如果参数2为NULL，则该值也为NULL；
                                                   如果参数不是NULL，&len，
                                                   一定要写成len = sizeof(struct sockaddr);
   返回值：成功 返回一个用于通信的新套接字id；
                从该代码之后所有通信都基于该id

                 失败  -1；

5）接收函数/发送函数   

    read（）/write ()   ///通用文件读写，可以操作套接字。
    recv(,0) /send(,0)   ///TCP 常用套机字读写
    recvfrom()/sendto() ///UDP 常用套接字读写
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len,int flags);
功能：从指定的sockfd套接字中以flags方式获取长度为len字节的数据到指定的buff内存中。
参数：sockfd  如果服务器则是accept的返回值的新fd
                       如果客户端则是socket的返回值旧fd
          buff 用来存储数据的本地内存，一般是数组或者动态内存。
          len 要获取的数据长度
          flags 获取数据的方式，0 表示阻塞接受

返回值：成功 表示接受的数据长度，一般小于等于len
              失败  -1；

6）close()

 ===>关闭指定的套接字id；

3. 客户端

1）connect()

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
   功能：该函数固定有客户端使用，表示从当前主机向目标主机发起链接请求。
   参数：sockfd 本地socket创建的套接子id
              addr 远程目标主机的地址信息
              addrlen 参数2的长度
   返回值：成功 0
                 失败 -1；

2）send()

int send(int sockfd, const void *msg, size_t len, int flags);
   功能：从msg所在的内存中获取长度为len的数据以flags方式写入到sockfd对应的套接字中。

   参数：sockfd 如果是服务器则是accept的返回值新fd
                         如果是客户端则是sockfd的返回值旧fd

              msg 要发送的消息
              len 要发送的消息长度
              flags 消息的发送方式

  返回值：成功  发送的字符长度
                失败  -1；

ser.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
typedef struct sockaddr* (SA);
int main(int argc, char *argv[])
{
   
    //监听套接字
    int listfd =  socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);
    if(-1 == listfd)
    {
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    struct sockaddr_in ser,cli;
    bzero(&ser,sizeof(ser));
    bzero(&cli,sizeof(cli));
    ser.sin_family = AF_INET;
    ser.sin_port = htons(50000);
    //host to net long 
    ser.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    int ret = bind(listfd,(SA)&ser,sizeof(ser));
    if(-1 == ret)
    {
        perror("bind");
        exit(1);
    }
    //同一时刻三次握手排队数
    listen(listfd,3);
    socklen_t  len = sizeof(cli);
    //通信套接字 
    int conn = accept(listfd,(SA)&cli,&len);
    if(-1 == conn)
    {
        perror("accept");
        exit(1);
    }

    while(1)
    {
        char buf[512]={0};
        int rd_ret = recv(conn,buf,sizeof(buf),0);
        if(rd_ret<=0)
        {// 0  对方断开连接 -1 错误
            break;
        }
        time_t tm;
        time(&tm);
        sprintf(buf,"%s %s",buf,ctime(&tm));
        send(conn,buf,strlen(buf),0);
        
    }
    close(listfd);
    close(conn);
    return 0;
}

cli.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <arpa/inet.h>
typedef struct sockaddr* (SA);

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(-1 == sockfd)
    {
        perror("socket");
        exit(1);
    }
    struct sockaddr_in ser;
    bzero(&ser,sizeof(ser));
    ser.sin_family = AF_INET;
    ser.sin_port = htons(50000);
    //host to net long 
    ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    int ret = connect(sockfd,(SA)&ser,sizeof(ser));
    if(-1 == ret)
    {
        perror("connect");
        exit(1);
    }
    while(1)
    {
        char buf[512]="hello,this is tcp test";
        send(sockfd,buf,strlen(buf),0);
        bzero(buf,sizeof(buf));
        recv(sockfd,buf,sizeof(buf),0);
        printf("buf :%s\n",buf);
        sleep(1);
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}

 tcp发文件，图片——cp 1.png 2.png

ser.c 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <fcntl.h>
typedef struct sockaddr* (SA);
int main(int argc, char *argv[])
{
   
    //监听套接字
    int listfd =  socket(AF_INET,SOCK_STREAM, 0);
    if(-1 == listfd)
    {
        perror("socket");
        exit(1);
    }

    struct sockaddr_in ser,cli;
    bzero(&ser,sizeof(ser));
    bzero(&cli,sizeof(cli));
    ser.sin_family = AF_INET;
    ser.sin_port = htons(50000);
    //host to net long 
    ser.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    int ret = bind(listfd,(SA)&ser,sizeof(ser));
    if(-1 == ret)
    {
        perror("bind");
        exit(1);
    }
    //同一时刻三次握手排队数
    listen(listfd,3);
    socklen_t  len = sizeof(cli);
    //通信套接字 
    int conn = accept(listfd,(SA)&cli,&len);
    if(-1 == conn)
    {
        perror("accept");
        exit(1);
    }
    int fd = open("2.png",O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666);
    if(-1 ==fd)
    {
        perror("open");
        exit(1);
    }
    while(1)
    {
        char buf[512]={0};
        int rd_ret = recv(conn,buf,sizeof(buf),0);
        if(rd_ret<=0)
        {// 0  对方断开连接 -1 错误
            break;
        }
        write(fd,buf,rd_ret);
        bzero(buf,sizeof(buf)); 
        strcpy(buf,"123");
        send(conn,buf,strlen(buf),0);
        
    }
    close(fd);
    close(listfd);
    close(conn);
    return 0;
}

cli.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <fcntl.h>
typedef struct sockaddr* (SA);

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(-1 == sockfd)
    {
        perror("socket");
        exit(1);
    }
    struct sockaddr_in ser;
    bzero(&ser,sizeof(ser));
    ser.sin_family = AF_INET;
    ser.sin_port = htons(50000);
    //host to net long 
    ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    int ret = connect(sockfd,(SA)&ser,sizeof(ser));
    if(-1 == ret)
    {
        perror("connect");
        exit(1);
    }
    int fd = open("/home/linux/1.png",O_RDONLY);
    if(-1 ==fd)
    {
        perror("open");
        exit(1);
    }
    while(1)
    {
        char buf[512]={0};
        int rd_ret = read(fd,buf,sizeof(buf));
        if(rd_ret<=0)
        {
            break;
        }
        send(sockfd,buf,rd_ret,0);
        bzero(buf,sizeof(buf));
        recv(sockfd,buf,sizeof(buf),0);
    }
    close(fd);
    close(sockfd);
    return 0;
}

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