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TCP – C语言实现详解
chiwin
2020.06.09 17:17:46字数 616阅读 589
tcp-三次握手-四次挥手.jpg
【一】服务端
1、创建一个socket，拿到tcp的一个文件描述符
int serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)
其中，第一个参数表示地址类型，AF_INET为IPV4，AF_INET6可支持IPV6；第二个参数表明是TCP【面向连接的稳定数据传输SOCK_STREAM】连接；第三个参数默认0
2、申请一个服务端结构体并初始化
struct sockaddr_in server_addr; // 结构体
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); // 判空
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
//server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 本机通信，INADDR_ANY代表0.0.0.0：所有地址
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("186.66.66.66"); //非本机通信
申请了结构体sockaddr_in，将协议族设置为ipv4，传入了port，设置了ip
3、绑定socket和结构体ipport
bind(serverSocket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)
返回小于0为失败，否则绑定成功
注：
sockaddr在头文件#include <sys/socket.h>中定义，sockaddr的缺陷是：sa_data把目标地址和端口信息混在一起了
sockaddr_in在头文件#include<netinet/in.h>或#include <arpa/inet.h>中定义，该结构体解决了sockaddr的缺陷，把port和addr 分开储存在两个变量中
4、监听socket句柄
listen(serverSocket, 5)
返回小于0为失败，否则监听成功
5、为客户端连接做准备，构造结构体
struct sockaddr_in client_addr;
int addr_len = sizeof(client_addr);
6、等待客户端连接
int clientSocket = accept(serverSocket, (struct sockaddr*)&client_addr, (socklen_t*)&addr_len);
返回小于0为失败，否则接受客户端连接
注：
accept接收服务端的链接请求，并返回一个客户端的socket句柄，参数一为服务端socket句柄，参数二为客户端结构体，参数三位客户端结构体长度，其中参数二和参数三为出参，可以解析到客户端的信息，如下：
printf("Client IP %s/n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
printf("Client Port %d/n", htons(client_addr.sin_port));
7、客户端连接后，接受msg消息
char buffer[200];
int dataLen = recv(clientSocket , buffer, 1024, 0);
buffer[dataLen] = '/0';
dateLen为接受到的data的大小，buffer为收到的消息
8、服务端收完消息后，回给客户端相同的消息【或者自己写消息到buffer里并发送】
send(clientSocket , buffer, dataLen , 0);
9、继续监听客户端连接请求
使用while循环返回到accept函数
【二】客户端
1、创建一个socket，拿到tcp的一个文件描述符
int clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
2、申请一个服务端结构体并填充服务端信息
struct sockaddr_in serverAddr;
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
//指定服务器端的ip，本地测试：127.0.0.1
//inet_addr()函数，将点分十进制IP转换成网络字节序IP
serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("186.66.66.66");
3、尝试连接服务端
connect(clientSocket, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr))
返回小于0为失败，否则连接成功
4、开始发送数据并在发送成功后接收服务端返回的数据
char sendbuf[200] = {"sendMsg to server"};
char recvbuf[200] = {0};
send(clientSocket, sendbuf, strlen(sendbuf), 0);
int recvData = recv(clientSocket, recvbuf, 200, 0);
recvbuf[recvData] = '/0';
5、完成数据通信后关闭连接
close(clientSocket);
【三】代码
参考：https://blog.csdn.net/lovekun1989/article/details/41042273
服务端代码如下：
/*socket tcp服务器端*/
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#define SERVER_PORT 12345
/*
监听后，一直处于accept阻塞状态，
直到有客户端连接，
当客户端输入quit后，客户端主动close与服务端的链接
*/
int main()
{
int serverSocket;
struct sockaddr_in server_addr;
struct sockaddr_in client_addr;
int addr_len = sizeof(client_addr);
int clientSocket ;
char buffer[200];
int dataLen;
if((serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
perror("socket");
return 1;
}
bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
//本机通信
//server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
//非本机通信
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("186.66.66.66");
//对于bind，accept之类的函数，里面套接字参数都是需要强制转换成(struct sockaddr *)
if(bind(serverSocket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0)
{
perror("connect");
return 1;
}
//设置服务器上的socket为监听状态
if(listen(serverSocket, 5) < 0)
{
perror("listen");
return 1;
}
while(1)
{
printf("Listening on port: %d/n", SERVER_PORT);
//调用accept函数后，会进入阻塞状态
//accept返回一个套接字的文件描述符，这样服务器端便有两个套接字的文件描述符，
//serverSocket和clientSocket 。
//serverSocket仍然继续在监听状态，clientSocket 则负责接收和发送数据
//client_addr是一个传出参数，accept返回时，传出客户端的地址和端口号
//addr_len是一个传入-传出参数，传入的是调用者提供的缓冲区的client_addr的长度，以避免缓冲区溢出。
//传出的是客户端地址结构体的实际长度。
//出错返回-1
clientSocket = accept(serverSocket, (struct sockaddr*)&client_addr, (socklen_t*)&addr_len);
if(clientSocket < 0)
{
perror("accept");
continue;
}
printf("/nrecv clientSocket data...n");
//inet_ntoa ip地址转换函数，将网络字节序IP转换为点分十进制IP
//表达式：char *inet_ntoa (struct in_addr);
printf("IP is %s/n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
printf("Port is %d/n", htons(client_addr.sin_port));
while(1)
{
dataLen = recv(clientSocket , buffer, 1024, 0);
if(dataLen < 0)
{
perror("recv");
continue;
}
buffer[dataLen] = '/0';
if(strcmp(buffer, "quit") == 0)
break;
printf("%drecv data is %s/n", dataLen, buffer);
send(clientSocket , buffer, dataLen, 0);
}
}
return 0;
}
客户端代码如下：
/*socket tcp客户端*/
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#define SERVER_PORT 12345
/*
连接到服务器后，会不停循环，等待输入，
输入quit后，断开与服务器的连接
*/
int main()
{
//客户端只需要一个套接字文件描述符，用于和服务器通信
int clientSocket;
//描述服务器的socket
struct sockaddr_in serverAddr;
char sendbuf[200];
char recvbuf[200];
int recvData;
if((clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
perror("socket");
return 1;
}
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
//指定服务器端的ip，本地测试：127.0.0.1
//inet_addr()函数，将点分十进制IP转换成网络字节序IP
serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("186.66.66.66");
if(connect(clientSocket, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) < 0)
{
perror("connect");
return 1;
}
printf("connect with destination host.../n");
while(1)
{
printf("Input your world:>");
scanf("%s", sendbuf);
printf("/n");
send(clientSocket, sendbuf, strlen(sendbuf), 0);
if(strcmp(sendbuf, "quit") == 0)
break;
recvData = recv(clientSocket, recvbuf, 200, 0);
recvbuf[recvData] = '/0';
printf("recv data of my world is: %s/n", recvbuf);
}
close(clientSocket);
return 0;
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