【北京迅为】iTOP-4412全能版使用手册-第三十二章网络通信-TCP套字节

iTOP-4412全能版采用四核Cortex-A9，主频为1.4GHz-1.6GHz，配备S5M8767 电源管理，集成USB HUB,选用高品质板对板连接器稳定可靠，大厂生产，做工精良。接口一应俱全，开发更简单,搭载全网通4G、支持WIFI、蓝牙、陀螺仪、CAN总线、RS485总线、500万摄像头等模块，稳定运行Android 4.0.3/Android 4.4操作，系统通用Linux-3.0.15+Qt操作系统(QT支持5.7版本)，Ubuntu版本：12.04，接口智能分配方便好用。

第三十二章网络通信-TCP套字节

在 Linux 下，网络资源非常丰富，底层的东西不需要去管，只需要知道怎么实现最终需要的功能即可。

本章配套视频为：

“视频 18 网络通信-套字节 TCP”

32.1 TCP通信简介

本节来学习一下 linux 网络通信程序的编写，使用的硬件平台是 iTOP-4412 开发板。TCP 是一种面向连接的、可靠的、基于 IP 的传输层协议。通过 TCP 可以保证传送的数据的正确性。

Linux 下网络通信程序基本上都是采用 socket 的方式。socket 起源于 Unix，而Unix/Linux 基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“打开 open->读写 read/write-> 关闭 close”模式来操作。Socket 就是该模式的一个实现，socket 即是一种特殊的文件，一些 socket 函数就是对其进行的操作（读/写 IO、打开、关闭）。说白了 socket 是应用程序与TCP/IP 协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。

现在看一下基于 TCP/IP 应用程序通信的流程，如下图。

通过上图可以看到 TCP/IP 通信是基于服务器/客户端的模式来实现的，首先是服务器（server）端调用 socket 函数创建一个套接字，然后调用 bind 绑定函数，绑定函数主要是设置通信时使用哪种地址族（IPv4，IPv6 等），使用的端口号。然后调用 listen 函数来监听客户端的连接请求。

现在来看下客户端（client）端的流程，首先调用 socket 函数创建一个套接字，然后调用 connect 函数连接服务器，这时服务器端的 listen 函数监听到客户端的连接请求就会调用accept 函数去接受请求，这样连接就建立好了。之后双方就可以调用 read/write 函数收发数据了，在完成通信以后服务器（server）和客户端（client）调用 close 函数关闭创建的套接字。

32.2 服务器程序

下面来看一个实现 TCP/IP 的通信的例子，首先来看一下服务器（server）端的代码：

#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>

int main()
{
 	int sfp, nfp, num = 0;
 	struct sockaddr_in s_add,c_add;
 	int sin_size;
 	unsigned short portnum=0x8888;
 	char buffer[100] = {0};
 	printf("Hello,welcome to my server !\r\n");

 	/* 创建 TCP 连接的套接字 */
 	sfp = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 	if(-1 == sfp)
 	{
 		printf("socket fail ! \r\n");
 		return -1;
 	}
 	printf("socket ok !\r\n");

 	/* 变量 s_add 清零 */
 	bzero(&s_add,sizeof(struct sockaddr_in));
 	s_add.sin_family=AF_INET;
 	s_add.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
 	s_add.sin_port=htons(portnum);

 	/* 绑定 s_add 到套接字 sfp 上 */
 	if(-1 == bind(sfp,(struct sockaddr *)(&s_add), sizeof(struct sockaddr)))
 	{
 		printf("bind fail !\r\n");
 		return -1;
 	}
 	printf("bind ok !\r\n");
 	/*监听函数，静听客户端的连接请求 */
 	if(-1 == listen(sfp,5))
 	{
 		printf("listen fail !\r\n");
 		return -1;
 	}
 	printf("listen ok\r\n")
 	sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);

 	/* 接受连接请求 */
 	nfp = accept(sfp, (struct sockaddr *)(&c_add), &sin_size);
 	if(-1 == nfp)
 	{
 		printf("accept fail !\r\n");
 		return -1;
 	}

 	printf("accept ok!\r\nServer start get connect from %#x : %#x\r\n", ntohl(c_add.sin_addr.s_addr), ntohs(c_add.sin_port));
 	while(1)
 	{
 		memset(buffer, 0, 100);
 		sprintf(buffer, "hello,welcome to my server(%d) \r\n", num++);

 		/* 发送函数 */
 		send(nfp, buffer, strlen(buffer), 0);
 		usleep(500000);

 	}


 	/* 关闭 socket 连接 */
 	close(nfp);

 	/* 关闭 socket 连接 */
 	close(sfp);

 	return 0;
}

程序首先是包含一些需要用到的头文件，然后是 main 主函数，在 main 函数里面首先是定义了一些变量，然后调用 socket 函数创建一个套接字，socket 函数的第二个参数是SOCK_STREAM，表示创建的是 TCP 连接。然后调用 bzero 函数把变量 s_add 清零，然后给s_add 结构里面的变量赋值：

s_add.sin_family=AF_INET;//使用 IPv4 协议

s_add.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//允许任何地址

s_add.sin_port=htons(portnum);//设置端口号

然后调用 bind 绑定函数，使用的是 IPv4 协议族，然后调用 listen 监听函数，监听用户

的连接请求。在监听到用户的请求后调用 accept 函数接受请求，然后进入到循环发送的代码，会循环发送“hello,welcome to my server”+发送次数号，最后会调用 close 关闭套接字。

32.3 客户端程序

下面来看看客户端（client）端的代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char **argv)
{
 	int cfd;
 	int recbyte;
 	int sin_size;
 	char buffer[1024] = {0};
 	struct sockaddr_in s_add, c_add;
 	unsigned short portnum = 0x8888;

 	printf("Hello,welcome to client!\r\n");

 	if(argc != 2)
 	{
 		printf("usage: echo ip\n");
 		return -1;
 	}

 	/* 创建一个 TCP 连接的 socket */
 	cfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 	if(-1 == cfd)
 	{
 		printf("socket fail ! \r\n");
 		return -1;
 	}
 	printf("socket ok !\r\n");


 	/* 变量 s_add 清零 */
 	bzero(&s_add,sizeof(struct sockaddr_in));
 	s_add.sin_family=AF_INET;
 	s_add.sin_addr.s_addr= inet_addr(argv[1]);
 	s_add.sin_port=htons(portnum);
 	printf("s_addr = %#x ,port : %#x\r\n",s_add.sin_addr.s_addr,s_add.sin_port);


 	/* 连接服务器函数 */
 	if(-1 == connect(cfd,(struct sockaddr *)(&s_add), sizeof(struct sockaddr)))

 	{

 		printf("connect fail !\r\n");
 		return -1;
 	}


 	printf("connect ok !\r\n");


 	while(1)

 	{

 		/* 接收服务器发过来的数据 */
 		if(-1 == (recbyte = read(cfd, buffer, 1024)))
 		{
 			printf("read data fail !\r\n");
 			return -1;
 		}

 		printf("read ok\r\nREC:\r\n");
 		buffer[recbyte]='\0';
 		printf("%s\r\n",buffer);
 	}

 	/* 关闭套接字 */
 	close(cfd);

 	return 0;
}

首先是包含一些需要的头文件，然后进入 main 主函数定义了一些变量，然后调用socket 函数创建套接字，然后调用 bzero 函数把变量 s_add 清零，然后给 s_add 结构里面的变量赋值：

s_add.sin_family=AF_INET;//使用 IPv4 协议

s_add.sin_addr.s_addr= inet_addr(argv[1]);//设置要连接的 IP 地址(这里是执行程序的时候传递进来的)

s_add.sin_port=htons(portnum);//设置端口号

然后调用 connect 函数来连接服务器（server），在连接成功后，就进入了循环接收函数，使用 read 函数接收服务器发送的数据。最后会调用 close 函数关闭套接字。