实现TCP通信(socket套接字)

news2024/11/13 11:26:02

一、TCP通信实现的过程

在这里插入图片描述

服务器端

  1. socket函数 与 通信域
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
-domain: 指定通信域(通信地址族);
-type: 指定套接字类型;
-protocol: 指定协议;

-domain: 指定通信域(通信地址族)
AF_INET: 使用IPv4 互联网协议
AF_INET6: 使用IPv6 互联网协议

-type:指定套接字类型
TCP唯一对应流式套接字,所以选择SOCK_STREAM(数据报套接 字:SOCK_DGRAM)
-protocol:指定协议
流式套接字唯一对应TCP,所以无需要指定协议,设为0即可

  1. bind函数 与 通信结构体
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
-sockfd:socket函数生成的套接字
-addr:通信结构体
-addrlen:通信结构体的长度

IPv4地址族结构体

struct sockaddr_in {
sa_family_t    sin_family; /* 地址族: AF_INET */
in_port_t      sin_port;   /* 网络字节序的端口号 */
struct in_addr sin_addr;   /*IP地址结构体 */
};
/* IP地址结构体 */
struct in_addr {
uint32_t       s_addr;     /* 网络字节序的IP地址 */
};

通用地址族结构体

struct sockaddr {
         sa_family_t sa_family;
         char        sa_data[14];
 }

示例:为套接字fd绑定通信结构体addr

addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(5001);
addr.sin_addr.s_addr = 0;
bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr) );
  1. 监听套接字
int listen(int sockfd, int backlog);
  1. 处理客户端发起的连接,生成新的套接字
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
-sockfd: 函数socket生成的套接字
-addr:客户端的地址族信息
-addrlen:地址族结构体的长度

实现代码:
server.c

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

#define BACKLOG 5

int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd, newfd, ret;
	char buf[BUFSIZ] = {}; //BUFSIZ 8142
	struct sockaddr_in addr;
	
	if(argc < 3){
		fprintf(stderr, "%s<addr><port>\n", argv[0]);
		exit(0);
	}

	/*1. 创建套接字*/
	fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(fd < 0){
		perror("socket");
		exit(0);
	}
	addr.sin_family = AF_INET;
	/*main()传参的方式给定端口号
	  因为main()函数中的 char *argv[] ,终端输入的argv是字符串,所以要用 atoi() 函数将字符转换成数字
	*/
	addr.sin_port = htons( atoi(argv[2]) );
	/*
	      int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *addr);  IP地址序转换函数
	      用于将一个点分十进制的 IPv4 地址字符串转换为网络字节序的二进制表示
	*/
	if ( inet_aton(argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {
		fprintf(stderr, "Invalid address\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}


	/*
	当你先关闭服务器端,没有关闭客户端的情况下,系统会认为当前的端口号和IP地址还在链接当中,下次再用该端口号和IP地址运行的情况下系统会报错:bind: Address already in use

	下面这段代码的用处就是解决这个问题
	*/
	/*地址快速重用*/
	int flag=1,len= sizeof (int); 
	if ( setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &flag, len) == -1) 
	{ 
		     perror("setsockopt"); 
			 exit(1); 
	} 
	
	
	/*2. 绑定通信结构体*/
	if(bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr) ) == -1){
		perror("bind");
		exit(0);
	}
	/*3. 设置套接字为监听模式*/
	if(listen(fd, BACKLOG) == -1){
		perror("listen");
		exit(0);
	}
	/*4. 接受客户端的连接请求,生成新的用于和客户端通信的套接字*/
	newfd = accept(fd, NULL, NULL);
	if(newfd < 0){
		perror("accept");
		exit(0);
	}
	/*可以循环读入信息*/
	while(1){
		memset(buf, 0, BUFSIZ);//每次使用完地址,都要清空buf内容
		/*
		read()函数 是将客户端输入的信息接收,如果read()返回0时证明文件读到末尾了
		*/
		ret = read(newfd, buf, BUFSIZ);
		if(ret < 0)
		{
			perror("read");
			exit(0);
		}
		else if(ret == 0)
			break;
		else
			printf("buf = %s\n", buf);
	}
	close(newfd);
	close(fd);
	return 0;
}

客户端

client.c

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

#define BACKLOG 5

int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd;
	struct sockaddr_in addr;
	char buf[BUFSIZ] = {};

	if(argc < 3){
		fprintf(stderr, "%s<addr><port>\n", argv[0]);
		exit(0);
	}

	/*创建套接字*/
	fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(fd < 0){
		perror("socket");
		exit(0);
	}

	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons( atoi(argv[2]) ); 
	if ( inet_aton(argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {//main()函数传参的方式给定
		fprintf(stderr, "Invalid address\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/*向服务端发起连接请求*/
	if(connect(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr) ) == -1){
		perror("connect");
		exit(0);
	}
	/*循环输入信息*/
	while(1){
		printf("Input->");
		/*
		fgets() 函数从标准输入中读取一行数据,并将其存储在字符数组 buf 中。
		stdin,用于从标准输入读取数据。
		char *fgets(char *str, int size, FILE *stream);
		*/
		fgets(buf, BUFSIZ, stdin);
		/*
		write() 是一个系统调用函数,用于将数据从缓冲区写入到文件描述符所代表的文件或设备中。
		ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
		*/
		write(fd, buf, strlen(buf) );
	}
	close(fd);
	return 0;
}

为了方便编译代码写了一个简单的Makefile

CC= gcc
CFLAGS = -Wall
all: server client

server:server.c
	${CC} ${CFLAGS} -o server.c server
client:client.c
	${CC} ${CFLAGS} -o client.c client

运行代码截图:
在这里插入图片描述

二、实现TCP多进程并发

改动代码:

服务器端

server.c

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

#define BACKLOG 5
void SigHandle(int sig){
	if(sig == SIGCHLD){
		printf("client exited\n");
		wait(NULL);
	}
}
void ClinetHandle(int newfd);

int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd, newfd;
	struct sockaddr_in addr, clint_addr;
	socklen_t addrlen = sizeof(clint_addr);
#if 0
/*
两种解决僵尸进程的方法
若子进程先结束
父进程如果没有及时回收,子进程变成僵尸进程

方法:1
*/
	struct sigaction act;
	act.sa_handler = SigHandle;
	act.sa_flags = SA_RESTART;
	sigemptyset(&act.sa_mask);
	sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);
#else
/*方法:2*/
	signal(SIGCHLD, SigHandle);
#endif


	pid_t pid;
	if(argc < 3){
		fprintf(stderr, "%s<addr><port>\n", argv[0]);
		exit(0);
	}

	/*1. 创建套接字*/
	fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(fd < 0){
		perror("socket");
		exit(0);
	}
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons( atoi(argv[2]) );
	
	if ( inet_aton(argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {
		fprintf(stderr, "Invalid address\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	
	int flag=1,len= sizeof (int); 
	if ( setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &flag, len) == -1) 
	{ 
		     perror("setsockopt"); 
			 exit(1); 
	} 
	
	
	/*2. 绑定通信结构体*/
	if(bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr) ) == -1){
		perror("bind");
		exit(0);
	}
	/*3. 设置套接字为监听模式*/
	if(listen(fd, BACKLOG) == -1){
		perror("listen");
		exit(0);
	}
	/*4. 接受客户端的连接请求,生成新的用于和客户端通信的套接字*/
	newfd = accept(fd, NULL, NULL);
	if(newfd < 0){
		perror("accept");
		exit(0);
	}
	/*可以循环读入信息*/
	while(1){
		/*
		接受客户端的连接请求,生成新的用于和客户端通信的套接字
		*/
		newfd = accept(fd, (struct sockaddr *)&clint_addr, &addrlen);
		if(newfd < 0){
			perror("accept");
			exit(0);
		}
		/*
		inet_ntoa() 函数用于将 client_addr.sin_addr 转换为字符串形式的 IP 地址。
		ntohs() 函数用于将网络字节序(大端序)的端口号转换为主机字节序(主机的字节序,通常是小端序)。
		*/
		printf("addr:%s port:%d\n", inet_ntoa(clint_addr.sin_addr), ntohs(clint_addr.sin_port) );
		if( (pid = fork() ) < 0){
			perror("fork");
			exit(0);
		}else if(pid == 0){ //子进程
			close(fd);
			ClinetHandle(newfd);
			exit(0);
		}
		else//父进程
			close(newfd);
	}
	close(fd);
	return 0;
}

void ClinetHandle(int newfd){
	int ret;
	char buf[BUFSIZ] = {};
	while(1){
		//memset(buf, 0, BUFSIZ);
		bzero(buf, BUFSIZ);
		ret = read(newfd, buf, BUFSIZ);
		if(ret < 0)
		{
			perror("read");
			exit(0);
		}
		else if(ret == 0)
			break;
		else
			printf("buf = %s\n", buf);
	}
	close(newfd);
}

客户端

client.c

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

#define BACKLOG 5

int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd;
	struct sockaddr_in addr;
	char buf[BUFSIZ] = {};

	if(argc < 3){
		fprintf(stderr, "%s<addr><port>\n", argv[0]);
		exit(0);
	}

	/*创建套接字*/
	fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(fd < 0){
		perror("socket");
		exit(0);
	}

	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons( atoi(argv[2]) ); 
	if ( inet_aton(argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {
		fprintf(stderr, "Invalid address\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/*向服务端发起连接请求*/
	if(connect(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr) ) == -1){
		perror("connect");
		exit(0);
	}
	/*循环输入信息*/
	while(1){
		printf("Input->");
		fgets(buf, BUFSIZ, stdin);
		write(fd, buf, strlen(buf) );
	}
	close(fd);
	return 0;
}

二、TCP并发多线程

服务器端

server.c

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <pthread.h>

#define BACKLOG 5

void *ClinetHandle(void *arg);
int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd, newfd;
	struct sockaddr_in addr, clint_addr;
	pthread_t tid;
	socklen_t addrlen = sizeof(clint_addr);
	
	if(argc < 3){
		fprintf(stderr, "%s<addr><port>\n", argv[0]);
		exit(0);
	}

	/*创建套接字*/
	fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(fd < 0){
		perror("socket");
		exit(0);
	}
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons( atoi(argv[2]) );
	if ( inet_aton(argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {
		fprintf(stderr, "Invalid address\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/*地址快速重用*/
	int flag=1,len= sizeof (int); 
	if ( setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &flag, len) == -1) { 
		      perror("setsockopt"); 
			        exit(1); 
	} 
	/*绑定通信结构体*/
	if(bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr) ) == -1){
		perror("bind");
		exit(0);
	}
	/*设置套接字为监听模式*/
	if(listen(fd, BACKLOG) == -1){
		perror("listen");
		exit(0);
	}
	while(1){
		/*接受客户端的连接请求,生成新的用于和客户端通信的套接字*/
		newfd = accept(fd, (struct sockaddr *)&clint_addr, &addrlen);
		if(newfd < 0){
			perror("accept");
			exit(0);
		}
		printf("addr:%s port:%d\n", inet_ntoa(clint_addr.sin_addr), ntohs(clint_addr.sin_port) );
		pthread_create(&tid, NULL, ClinetHandle, &newfd);
		pthread_detach(tid);
	}
	close(fd);
	return 0;
}
void *ClinetHandle(void *arg){
	int ret;
	char buf[BUFSIZ] = {};
	int newfd = *(int *)arg;
	while(1){
		//memset(buf, 0, BUFSIZ);
		bzero(buf, BUFSIZ);
		ret = read(newfd, buf, BUFSIZ);
		if(ret < 0)
		{
			perror("read");
			exit(0);
		}
		else if(ret == 0)
			break;
		else
			printf("buf = %s\n", buf);
	}
	printf("client exited\n");
	close(newfd);
	return NULL;
}

客户端

client.c

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

#define BACKLOG 5

int main(int argc, char *argv[])
{
	int fd;
	struct sockaddr_in addr;
	char buf[BUFSIZ] = {};

	if(argc < 3){
		fprintf(stderr, "%s<addr><port>\n", argv[0]);
		exit(0);
	}

	/*创建套接字*/
	fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(fd < 0){
		perror("socket");
		exit(0);
	}

	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons( atoi(argv[2]) );
	if ( inet_aton(argv[1], &addr.sin_addr) == 0) {
		fprintf(stderr, "Invalid address\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	/*向服务端发起连接请求*/
	if(connect(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr) ) == -1){
		perror("connect");
		exit(0);
	}
	while(1){
		printf("Input->");
		fgets(buf, BUFSIZ, stdin);
		write(fd, buf, strlen(buf) );
	}
	close(fd);
	return 0;
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/725866.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

大象机器人myCobot 280 2023版全新功能展示

引言 机械臂是一种可编程的、自动化的机械系统&#xff0c;它可以模拟人类的动作&#xff0c;完成各种任务&#xff0c;例如装配、喷涂、包装、搬运、焊接、研磨等。由于其高度灵活性和多功能性&#xff0c;机械臂在现代社会中已经得到了广泛的应用。 myCobot 280 M5Stack 202…

项目需求管理

项目需求管理的五大过程 一、需求获取 编写项目视图 范围文档 用户群分类 选择用户代表 建立核心队伍 确定使用实例 召开联合会议 分析用户工作流程、 确定质量属性、 检查问题报告 需求重用 二、需求分析 1、绘制关联图&#xff0c;用于定义系统与系统外部实体间的边界和接口的…

多个六轴机械臂联合作业搬运仿真(机器人工具箱)

1、建立三个六轴机械臂、工作平台与货物 clear clc close all % theta d a alpha sigma L1Link([0 0 0 pi/2 0 ]);%连杆1参数 L2Link([0 -0.1455 0.4375 0 0 ]);L2.offsetpi/2;%连杆2参数 L3Link(…

Playwright自动化测试工具 java版本

Playwright 第一个程序 public static void main(String[] args) {Playwright playwright Playwright.create(); // Browser browser playwright.chromium().launch(new BrowserType.LaunchOptions().setHeadless(false));BrowserType.LaunchOptions launchOptions …

nginx+lua(openresty) lua-mongodb 安装及使用(四)

前言 前章已经讲述 ua-protobuf 安装及使用 这章主要讲述 openresty 环境下 lua-mongodb 安装及使用 1:环境 ubuntu16(18) mongodb 3.6 2:安装mongodb 3.6 sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv 2930ADAE8CAF5059EE73BB4B58712A2291FA4AD5 #创…

MySQL的初步认识——【初识MySQL】第一节

MySQL的初步认识——【初识MySQL】第一节 文章目录 MySQL的初步认识——【初识MySQL】第一节MySQL简介简介版本MySQL 5.5MySQL 5.6MySQL 5.7MySQL 8.0 安装建议 MySQL的卸载补充操作详情 小技巧 MySQL5.7.17的下载教训 MySQL简介 简介 MySQL是一个开源的关系型数据库管理系统…

【MongoDB】

目录 MongoDB基本简介 MongoDB基本概念 MongoDB和关系数据库的对比 MongoDB数据类型 MongoDB元素命名规则 MongoDB安装部署 MongoDB配置管理 MongoDB服务管理 MongoDB 多实例配置 基本操作 集合 数据备份与恢复 MongoDB复制集集群部署及管理 MongoDB复制集ReplSe…

[PG]生成表注释SQL

由于PostgreSQL无论是表还是字段的注释是通过 comment on语句来处理的。 可通过如下语句生成表的注释SQL执行语句&#xff1a; SELECT CONCAT(COMMENT ON , "type", 模式., "name", IS ", "comment", ";) AS "comment_sql&q…

软考:中级软件设计师:存储管理,分区存储,页式存储,逻辑地址,物理地址

软考&#xff1a;中级软件设计师:存储管理&#xff0c;分区存储 提示&#xff1a;系列被面试官问的问题&#xff0c;我自己当时不会&#xff0c;所以下来自己复盘一下&#xff0c;认真学习和总结&#xff0c;以应对未来更多的可能性 关于互联网大厂的笔试面试&#xff0c;都是…

idea 启动项目 java: Compilation failed: internal java compiler error

1. 首先查看 项目的 编译的 JDK 版本是否是 匹配了或匹配的 2. 堆分配的内存不足导致&#xff0c;如下图位置 堆 构建程序的 堆大小调大

JMeter分布式压测连接Jenkins生成HTML报告时候报错No such file or directory

JMeter-master机器上没有该文件。从官网下载的JMeter都会有该文件&#xff0c;添加进去即可。

C++罕见的纯虚函数调用异常(_purecall abort)

现象 笔者最近遇到了一个诡异的BUG&#xff0c;析构函数执行期间crash&#xff08;VS2022调试器下表现为abort&#xff09;&#xff0c;调用堆栈最后一级是调用虚函数&#xff0c;所有指针变量正常。 更深层的原因和特征隐藏在虚函数表中。abort发生时&#xff0c;虚函数表中…

LNMP架构及部署、skyuc电影网站部署

目录 一、安装nginx 1、关闭防火墙 2.创建管理nginx用户 3.配置nginx 4.命令优化 5.创建nginx脚本 二、安装mysql数据库 三、安装PHP 1.上传php安装包 2.上传 zend-loader-hph5.6 3.创建用户 四、LNMP平台中部署skyuc电影网站 1.解压 SKYUC.v3.4.2.srouce 2.创建数据…

TCP的3次握手和4次挥手

一、3次握手、4次挥手的简单描述 1、3次握手 三次握手&#xff08;Three-way Handshake&#xff09;指建立一个TCP连接时&#xff0c;需要客户端和服务器总共发送3个包。流程简单描述如下图所示&#xff1a; 在socket编程中&#xff0c;客户端执行connect()时&#xff0c;将触…

仿苹果鼠标滚轮控制 文字渐入 淡出效果

废话不多说&#xff0c;上代码&#xff0c;纯jscss3 <!DOCTYPE html> <html lang"en"><head><meta charset"UTF-8"><meta http-equiv"X-UA-Compatible" content"IEedge"><meta name"viewport&…

测试服务器CPU情况

要查看服务器的CPU情况&#xff0c;你可以使用 TOP 命令结合一些选项来执行相应的测试top 命令&#xff1a;运行 top 命令可以实时监视系统的各个进程和 CPU 使用情况在 top 命令的输出中&#xff0c;有几个重要的指标参数可以帮助你了解系统的 CPU 使用情况和进程信息。以下是…

2023.07.05java面试总结

1、springboot 怎么创建新的对象 2、sprintboot 怎么引用第三方类 3、list set map 区别 4、jvm常用配置 5、list怎么排序&#xff0c;怎么按多个字段排序 6、io怎么读取文件 7、angular现在使用什么版本&#xff0c;angular入口 项目结构 8、promise用法 9、和equals …

c++11 标准模板(STL)(std::basic_ostream)(七)

定义于头文件 <ostream> template< class CharT, class Traits std::char_traits<CharT> > class basic_ostream : virtual public std::basic_ios<CharT, Traits> 类模板 basic_ostream 提供字符流上的高层输出操作。受支持操作包含有格式…

安信可蓝牙PB-02 SDK二次开发记录

目录 1.开发环境 & 烧录调试2.例程踩坑(1).编译烧录 watchdog 例程 1.开发环境 & 烧录调试 详细参考下面两篇教程 【安信可PB-01/02模组专题①】PB-01/02模组开发板应用- BLE-UART固件的使用教程 【安信可PB-01/02模组专题③】PB-01/02模组开发板应用-快速入门SDK二次…

代码随想录算法训练营第十天 | 二叉树系列1

二叉树系列1 二叉树理论基础注意点小记二叉树的种类二叉树的存储方式二叉树的遍历 要熟悉自己所用编程语言常用的数据容器的底层实现一定要会自己实现所用数据结构的定义 二叉树的递归遍历递归三部曲前中后序递归遍历前序遍历--我的代码前序遍历--代码随想录的代码中序遍历--我…