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套接字编程(一)----基于TCP协议

程序员文章站 2022-04-29 23:53:27
...

套接字(socket):可以看做是不同主机之间的进程进行双向通信的端点,即通信的两方的一种约定,用套接字中的相关函数来完成通信过程。

**socket=Ip Address+TCP/UDP+port

三次握手建立连接
套接字编程(一)----基于TCP协议
当客户端调用connect时,触发了连接请求,向服务器发送了SYN J包,这时connect进入阻塞状态;服务器监听到连接请求,即收到SYN J包,调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ,ACK J+1,这时accept进入阻塞状态;客户端收到服务器的SYN K ,ACK J+1之后,这时connect返回,并对SYN K进行确认;服务器收到ACK K+1时,accept返回,至此三次握手完毕,连接建立。

四次挥手释放连接
套接字编程(一)----基于TCP协议
1、某个应用进程首先调用close主动关闭连接,这时TCP发送一个FIN M;
2、另一端接收到FIN M之后,执行被动关闭,对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程,因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据;
3、一段时间之后,接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N;
4、接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。

以下库函数做⽹网络字节序和主机字节序的转换。
套接字编程(一)----基于TCP协议
h—-host主机
n—-net网络
l —-32位长整数
s —-16位短整数
例 :htonl表示将32位的长整数从主机字节序转换为网络字节序,例如将IP地址转换后准备发送。如果 主机是小端字节序,这些函数将参数做相应的大小端转换然后返回,如果主机是大端字节序,这些函数不做转换,将参数原封不动地返回。

1、创建socket
套接字编程(一)----基于TCP协议
domain:协议域,协议域决定了socket的地址类型,在通信中必须采用对应的地址,AF_INET决定了要用ipv4地址(32位的)与端口号(16位的)的组合如下:
套接字编程(一)----基于TCP协议
type:指socket类型。流式Socket(SOCK_STREAM)是一种面向连接的Socket,针对于面向连接的TCP服务应用。数据报式Socket(SOCK_DGRAM)是一种无连接的Socket,对应于无连接的UDP服务应用。。
套接字编程(一)----基于TCP协议
protocal:一般设为0,会自动选择第二个参数类型对应的默认协议。

2、绑定bind
socket:一个套接字描述符。
address:一个sockaddr结构指针,该结构中包含了要结合的地址和端口号。
套接字编程(一)----基于TCP协议
address_len:确定address缓冲区的长度。
套接字编程(一)----基于TCP协议
3、listen监听,第二个参数为最大连接数,一般设为10。
套接字编程(一)----基于TCP协议
4、accept函数在套接口接受连接
套接字编程(一)----基于TCP协议
5、connect函数,用于创建与指定外部端口的连接,
套接字编程(一)----基于TCP协议
服务器端:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<string.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
int startup(const char *_ip,int _port)
{
    //create socket
  int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  if(sock<0)
  {
    perror("socket");
    return 2;
  }
  //bind
  struct sockaddr_in local;
  local.sin_family=AF_INET;
  local.sin_port=htons(_port);
  local.sin_addr.s_addr=inet_addr(_ip);
  if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local))<0)
  {
    perror("bind");
    return 3;
  }
  //listen
  if(listen(sock,10)<0)
  {
    perror("listen");
    return 4;
  }
  return sock;
}
static void usage(const char *proc)
{
  printf("usage:[ip] [port]\n",proc);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
    if(argc!=3)
    {
      usage(argv[0]);
      return 1;
    }
    int listen_sock=startup(argv[1],atoi(argv[2]));
    struct sockaddr_in remote;
    socklen_t len=sizeof(remote);
    char buf[1024];
    while(1)
    {
     int sock=accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&remote,&len);
     if(sock<0)
     {
       perror("accept");
       continue;
     }
     printf("client ip: %s, port: %d\n",inet_ntoa(remote.sin_addr),ntohs(remote.sin_port));
     while(1)
     {
      ssize_t s=read(sock,buf,sizeof(buf)-1);
      if(s>0)
      {
        buf[s]=0;
        printf("client say:%s\n",buf);
        write(sock,buf,strlen(buf));
      }
     }
    }
  return 0;
}

客户端



#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<string.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
static void usage(const char *proc)
{
  printf("%s [server_ip] [server_port]\n",proc);
}
int main(int argc,char *argv[])
{
    if(argc!=3)
    {
     usage(argv[0]);
     return 1;
    }
    //create socket
  int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  if(sock<0)
  {
    perror("socket");
    return 2;
  }
  //connect
  struct sockaddr_in peer;
  peer.sin_family=AF_INET;
  peer.sin_port=htons(atoi(argv[2]));
  peer.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
  if(connect(sock,(struct sockaddr*)&peer,sizeof(peer))<0)
  {
   perror("connect");
   return 3;
  }
  char buf[1024];
  while(1)
  {
      printf("please enter:");
      fflush(stdout);
   ssize_t s=read(0,buf,sizeof(buf)-1);
   if(s>0)
   {
    buf[s-1]=0;
    write(sock,buf,strlen(buf));
    ssize_t _s=read(sock,buf,sizeof(buf)-1);
    if(_s>0)
    {
      buf[_s]=0;
      printf("server echo:%s\n",buf);
    }
   }
  }
  close(sock);
  return 0;
}