C語言實現TCP通訊

安全劍客發表於2020-04-18
如果想要自己寫一個伺服器和客戶端,我們需要掌握一定的網路程式設計技術,個人認為,網路程式設計中最關鍵的就是這個東西——socket(套接字)。socket(套接字):簡單來講,socket就是用於描述IP地址和埠,是一個通訊鏈的控制程式碼,可以用來實現不同虛擬機器或不同計算機之間的通訊。
TCP協議

TCP協議:是一種面向連線的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通訊協議,由IETF的RFC 793定義。在簡化的計算機網路OSI模型中,它完成第四層傳輸層所指定的功能。

關鍵詞:三次握手,可靠,基於位元組流。

可能有朋友會問,TCP就這麼簡單一句話嗎?當然不是,TCP作為非常重要的傳輸協議,細節知識是很多的,細講起來這一篇文章怕是不夠。不過在本篇內容中,我們只需瞭解他的幾個關鍵詞特性,就能很好的理解下面的內容。

C語言實現TCP通訊C語言實現TCP通訊

TCP伺服器端和客戶端的執行流程

如圖,這是一個完整的TCP伺服器——客戶端的執行流程圖,其實我個人認為程式啊,不管哪個語言都是一樣,核心就在於演算法的設計和函式的呼叫。那麼圖中的函式都是什麼意思呢?

1.建立socket

socket是一個結構體,被建立在核心中

sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp協議
2.呼叫bind函式

將socket和地址(包括ip、port)繫結。

需要定義一個結構體地址,以便於將port的主機位元組序轉化成網路位元組序

struct sockaddr_in myaddr; //地址結構體

bind函式

bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
3.listen監聽,將接收到的客戶端連線放入佇列
listen(sockfd,8) //第二個引數是佇列長度
4.呼叫accept函式,從佇列獲取請求,返回socket描 述符

如果無請求,將會阻塞,直到獲得連線

int fd=accept(sockfd, NULL,NULL);//這邊採用預設引數
5.呼叫read/write進行雙向通訊
6.關閉accept返回的socket
close(scokfd);

下面放出完整程式碼

/*伺服器*/ 
#include  
#include  
#include  
#include  
#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h> 
#include <arpa/inet.h> 
#include <netinet/in.h> 
int main() 
{ 
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//建立套接字 
    if (sockfd < 0) { perror("socket"); return -1; } //建立失敗的錯誤處理 printf("socket..............\n"); //成功則列印“socket。。。。” struct sockaddr_in myaddr; //建立“我的地址”結構體 memset(&myaddr, 0, sizeof(myaddr)); //對記憶體清零(保險起見) myaddr.sin_family = AF_INET; //選擇IPV4地址型別 myaddr.sin_port = htons(8888); //選擇埠號 myaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.3.169"); //選擇IP地址 if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//繫結套接字 
    { 
        perror("bind"); 
        return -1; 
    } 
    printf("bind..........\n"); 
  
    if (0 > listen(sockfd, 8))//呼叫listen對指定埠進行監聽 
    { 
        perror("listen"); 
        return -1; 
    } 
    printf("listen............\n"); 
     
    int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept從訊息佇列中獲取請求 
    if (connfd < 0) { perror("accept"); return -1; } printf("accept..............\n"); char buf[100];//定義一個陣列用來儲存接收到的資料 int ret; while (1) { memset(buf, 0, sizeof(buf)); ret = read(connfd, buf, sizeof(buf)); if (0 > ret) 
        { 
            perror("read"); 
            break; 
        }//執行while迴圈讀取資料,當 
        else if (0 == ret) 
        { 
            printf("write close!\n"); 
            break; 
        } 
        printf("recv: "); 
        fputs(buf, stdout);//列印接收到的資料 
    } 
    close(sockfd);//關閉套接字 
    close(connfd);//斷開連線 
    return 0; 
} 
/*客戶端*/(具體功能和伺服器一樣,所以不再加註釋) 
#include  
#include  
#include  
#include  
#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h> 
#include <netinet/in.h> 
#include <arpa/inet.h> 
int main() 
{ 
 int sockfd; 
    if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0))) 
    { 
        perror("socket"); 
        return -1; 
    } 
    printf("socket...........\n"); 
     
    struct sockaddr_in srv_addr; 
    memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr)); 
    srv_addr.sin_family         = AF_INET; 
    srv_addr.sin_port           = htons(8888); 
    srv_addr.sin_addr.s_addr    = inet_addr("192.168.3.169"); 
    if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr))) 
    { 
        perror("connect"); 
        return -1; //exit //pthread_exit 
    } 
    printf("connect..............\n"); 
    char buf[100]; 
    int ret; 
    while (1) 
    { 
        printf("send: "); 
        fgets(buf, sizeof(buf), stdin); 
        ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf)); 
        if (ret < 0) 
        { 
            perror("write"); 
            break; 
        } 
        if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0) 
            break; 
    } 
    close(sockfd); 
    return 0; 
}

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