Linux學習/TCP Socket通訊

BN宋發表於2024-08-19
LinuxTCP

案例

案例一

server.c

#include <stdio.h> // 標準輸入輸出
#include <stdlib.h> //提供通用的工具函式，例如記憶體分配和程式退出。
#include <string.h> //提供字串處理函式。
#include <unistd.h> //提供對 POSIX 作業系統 API 的訪問，包括對檔案描述符的操作。
#include <arpa/inet.h> //提供與 Internet 地址轉換相關的函式和資料結構。

#define PORT 8082 //PORT 是伺服器監聽的埠號，設定為 8082。
#define BUFFER_SIZE 1024 //定義了緩衝區的大小，用於接收資料，設定為 1024 位元組。

int main()
{
    int server_fd; //用於儲存伺服器套接字的檔案描述符
    int new_socket; //客戶端連線的套接字描述符
    struct sockaddr_in address; //sockaddr_in 結構體，表示伺服器的地址資訊。
    int opt = 1; //用於設定套接字選項（埠重用）。
    int addrlen = sizeof(address); //伺服器地址結構的大小。
    char buffer[BUFFER_SIZE] = {0}; //用於接收客戶端傳送的訊息，並初始化為零。

    /*使用 socket 函式建立一個套接字。引數 AF_INET 指定使用 IPv4，SOCK_STREAM 表示使用 TCP 協議。
     *如果建立失敗，函式返回值為 -1，輸出錯誤資訊並退出程式。*/
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        perror("server create failed\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /*使用 setsockopt 函式允許套接字重用地址。
     *設定選項 SO_REUSEADDR，這使得即使在套接字關閉後，新的套接字也可以繫結到同一埠。
     *如果設定選項失敗，輸出錯誤資訊並退出程式。*/
    if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)))
    {
        perror("setsockopt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 配置伺服器地址結構
    address.sin_family = AF_INET; //設定 address 的地址家族為 AF_INET，表示 IPv4。
    // address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; //使用 INADDR_ANY，表示伺服器將監聽所有可用的網路介面。
    /*將字串格式的 IP 地址（"127.0.0.1"）轉換為二進位制格式並儲存在 serv_addr.sin_addr 中。這個IP地址指的是本機。*/
    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0)
    {
        printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
        return -1;
    }
    address.sin_port = htons(PORT);//將主機位元組序轉換為網路位元組序，以確保在不同平臺上埠號的正確性。

    /*使用 bind 函式將套接字與指定的地址（包含 IP 和埠）進行繫結。如果繫結失敗，輸出錯誤資訊並退出程式。*/
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0)
    {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /*使用 listen 函式使套接字進入監聽狀態，準備接受客戶端連線。第二個引數指定最大等待連線的數量（3）。
     *如果監聽失敗，輸出錯誤資訊並退出程式。*/
    if (listen(server_fd, 3) < 0)
    {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("等待連線...\n");
    /*使用 accept 函式接受來自客戶端的連線。如果接受失敗，輸出錯誤資訊並退出程式。
     *成功後，new_socket 用於與客戶端進行通訊。*/
    if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t *)&addrlen)) < 0)
    {
        perror("accept");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /*使用 read 函式從與客戶端連線的套接字讀取資料，儲存到 buffer 中，最多接收 BUFFER_SIZE 位元組的資料。*/
    read(new_socket, buffer, BUFFER_SIZE);
    printf("接收到訊息: %s\n", buffer);

    // 傳送回應給客戶端
    const char *msg = "Hello from server";
    /*使用 send 函式將這個訊息傳送到客戶端，傳入訊息長度（strlen(msg)）和標誌引數（這裡為 0）。*/
    send(new_socket, msg, strlen(msg), 0);

    /*使用 close 函式關閉與客戶端的套接字（new_socket），釋放相應的資源。
     *關閉伺服器套接字（server_fd），釋放相應的資源。*/
    close(new_socket);
    close(server_fd);
    return 0;
}

client.c

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

#define PORT 8082 
#define BUFFER_SIZE 1024 

int main()
{
    int sock = 0;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    char *message = "Hello from client";
    char buffer[BUFFER_SIZE] = {0};

    // 建立套接字
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        printf("\n Socket creation error \n");
        return -1;
    }

    // 配置伺服器地址結構
    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(PORT);

    if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0)
    {
        printf("\nInvalid address/ Address not supported \n");
        return -1;
    }

    // 連線到伺服器
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0)
    {
        printf("\nConnection Failed \n");
        return -1;
    }

    // 傳送訊息到伺服器
    send(sock, message, strlen(message), 0);
    printf("訊息已傳送\n");

    // 接收伺服器訊息
    read(sock, buffer, BUFFER_SIZE);
    printf("接收到回應: %s\n", buffer);

    // 關閉套接字
    close(sock);
    return 0;
}

終端執行結果
先執行server開啟監聽，再執行client開始連線

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