网络编程之套接字（tcp）

　　经过几天高强度的学习，对套接字的编程有了初步的认识，今天对这几天所学的知识总结一下；首先简单阐述一下tcp通信；

　　TCP提供的是可靠的，顺序的，以及不会重复的数据传输，处理流控制，由于TCP是可靠的，连接的，顺序的，所以TCP一般用于都应用于对传输的完整性，正确性要求严的场合；编写基于tcp的服务器-客户端模型的程序简单流程如下：

　　服务器端：

　　（1）调用socket（）创建一个套接口

　　（2）调用bind（）函数是服务器进程与一个端口绑定

　　（3）调用listen（）设置客户接入队列的大小

　　（4）调用accept（）接受一个连接，如果介入的队列不为空，则返回一个已连接的套接口描述符，

　　（5）调用sned（）和recv（）函数用来在已连接的套接口间进行发送和接收数据

　　客户端：

　　（1）调用socket（）创建套接字

　　（2）调用connect（）函数向服务器发送连接请求；

　　（3）调用send（）函数和recv（）函数

　　下面是服务器端的代码；

 #include <stdio.h>
 #include <sys/socket.h>
 #include <netinet/in.h> //server
 int main()
 {
     int fd = ;
     int nfd = ;
     int ret = ;
     unsigned char data[] = {};     fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
     if(fd < ) {
         perror("socket");
         return ;
     }
     /*服务端信息*/
     struct sockaddr_in ser;
     ser.sin_family = AF_INET;
     ser.sin_port = htons();
     ser.sin_addr.s_addr = htonl(0xc0a8010a);//192.168.1.10
     struct sockaddr_in clt;
     int len = ;     /*绑定*/
     ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&ser, );
     if(ret < ) {
         perror("bind");
         return ;
     }     /*监听*/
     ret = listen(fd, );
     if(ret == -) {
         perror("listen");
         return ;
     }     /*接收连接，并且返回一个新的套接字描述符nfd*/
     nfd = accept(fd, (struct sockaddr *)&clt, &len);
     if(ret < ) {
         perror("accept");
         return ;
     }     /*接收*/
     ret = recv(nfd, data, , );
     if(ret < ) {
         perror("recv");
         return ;
     }
     printf("clt said: %s\n", data);
     close(fd);     return ;
 }

服务器端

 #include <stdio.h>
 #include <sys/socket.h>
 #include <netinet/in.h>
 #include <string.h> //client
 int main()
 {
     int sock_fd = ;
     int ret = ;
     unsigned char *buf = "hello, hao ara you";     /*创建一个套接口*/
     sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
     if(sock_fd < ) {
         perror("socket");
         return ;
     }     /*服务端信息*/
     struct sockaddr_in ser;
     ser.sin_family = AF_INET;
     ser.sin_port = htons();
     ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.10");     //建立链接
     ret = connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&ser, );
     if(ret < ) {
         perror("connect");
         return ;
     }     /*发送*/
     ret = send(sock_fd, buf, strlen(buf), );
     if(ret < ) {
         perror("send");
         return ;
     }     close(sock_fd);
     return ;
 }

客户端

上面程序是基于tcp的简单通信，下面我们利用tcp实现一个服务器多个客户机；要实现一对多，就要使用线程编程，服务器端在不断监听中，如果有连接请求的话，就用通过 accept函数接受并创建一个线程来处理。线程的创建函数为int pthread_create(pthread_t * thread, pthread_attr_t * attr, void * (*start_routine)(void *), void * arg)；

　　下面是这个程序的源码

 #include <stdio.h>
 #include <sys/socket.h>
 #include <netinet/in.h>
 #include <string.h>
 #include <pthread.h> #define PORT 9527 void *function(void *d);//线程要执行的函数 int main()
 {
     /*创建套接口*/
     pthread_t pid= ;
     int nfd = ;
     int fd = ;
     fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
     if(fd < ) {
         perror("sock");
         return ;
     }
     /*服务器信息*/
     struct sockaddr_in ser;
     ser.sin_family = AF_INET;
     ser.sin_port = htons(PORT);
     ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.10");
     struct sockaddr_in clt;
     int len = ;     /*绑定*/
     int ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&ser, );
     if(ret == -) {
         perror("bind");
         return ;
     }     /*监听*/
     ret = listen(fd, );
     if(ret < ) {
         perror("listen");
         return ;
     }     while() {
         /*接受链接*/
         nfd = accept(fd, (struct sockaddr *)&clt, &len);
         if(nfd < ) {
             perror("accept");
             return ;
         }         /*创建一个线程*/
         ret = pthread_create(&pid, NULL, function, (void *)nfd);
         if(ret != ) {
             perror("pthread_create");
             return ;
         }         pthread_join(pid, NULL);         close(nfd);
     }     close(fd);
     return ;
 } void *function(void *d)
 {
     unsigned char buf[] = {};
     int nfd = (int )d;
     int ret = ;     memset(buf, , );
     ret = recv(nfd, buf, , );
     if(ret < ) {
         perror("recv");
         return NULL;
     }
     printf("client said: %s\n", buf);     ret = send(nfd, "recv ok", , );
     if(ret < ) {
         perror("send");
         return NULL;
     } }

server

 #include <stdio.h>
 #include <sys/socket.h>
 #include <netinet/in.h>
 #include <string.h> #define PORT 9527 int main(int argc, char **argv)
 {
     if(argc != ) {
         printf("using %s <ip address> <message>\n", argv[]);
         return ;
     }
     /*创建套接口*/
     int fd = ;
     fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
     if(fd < ) {
         perror("socket");
         return ;
     }     /*服务器信息*/
     struct sockaddr_in ser;
     ser.sin_family = AF_INET;
     ser.sin_port = htons(PORT);
     ser.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[]);     /*创建链接*/
     int ret = connect(fd, (struct sockaddr *)&ser, );
     if(ret < ) {
         perror("connect");
         return ;
     }             /*访问*/
     ret = send(fd, argv[], strlen(argv[]), );
     if(ret < ) {
         perror("send");
         return ;
     }     char buf[] = {};
     ret = recv(fd, buf, , );
     if(ret < ) {
         perror("recv");
         return ;
     }
     printf("server: %s\n", buf);
     close(fd);     return ;
 }

client

　　上面代码需要注意的是，监听程序最大允许接受10个连接请求，如果这十个一直连接不断开的话，后续的连接请求就无法得到处理，所以我们需要在每次请求完毕之后就关闭nfd；下次请求再重新连接；

　　第三个程序我们实现基于tcp的聊天程序：

 #include<stdio.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<string.h>
 #include<sys/socket.h>
 #include<netinet/in.h> int main()
 {
     /*创建套接口*/
     int  fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
     if(fd < ){
         perror("socket");
         exit(EXIT_FAILURE);
     }     /*服务端信息*/
     struct sockaddr_in srv;
     srv.sin_family = AF_INET;
     srv.sin_port=htons();
     srv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);     /*绑定*/
     int ret = bind(fd,(struct sockaddr *)&srv,sizeof(struct sockaddr ));
     if(ret < ){
         perror("bind");
         exit(EXIT_FAILURE);
     }
     ret = listen(fd,);
     if(ret < ){
         perror("bind");
         exit(EXIT_FAILURE);
     }
     struct sockaddr_in snd;
     int snd_len = ;     /*接受*/
     int nfd = accept(fd,(struct sockaddr *)&snd,&snd_len);
     if(nfd < ){
         perror("accpet");
         exit(EXIT_FAILURE);
     }     char data[] = {};
     char revdata[] = {};
     /*聊天*/
     while(){
         memset(revdata, , );
         memset(data, , );
         ret = recv(nfd,revdata,,);
             if(ret < ){
               perror("recv");
               exit(EXIT_FAILURE);
            }         printf("client say: %s\n",revdata);
         if(strcmp(revdata, "end") == ) {
             break;
         }         ret = read(,data,);
            if(ret < ){
             perror("read");
             exit(EXIT_FAILURE);
         }
         ret = send(nfd,data,,);
         if(ret < ){
             perror("recv");
             exit(EXIT_FAILURE);
         }     }
     close(nfd);
     close(fd);
     return ;
 }

server

 #include <stdio.h>
 #include <sys/socket.h>
 #include <netinet/in.h>
 #include <string.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <unistd.h> int main()
 {
     /*创建套接口*/
     int sock_fd = ;
     sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
     if(sock_fd < ) {
         perror("socket");
         return ;
     }
     /*服务端信息*/
     struct sockaddr_in ser;
     ser.sin_family = AF_INET;
     ser.sin_port = htons();
     ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.10");     /*建立链接*/
     int ret = connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&ser, );
     if(ret == -) {
         perror("connect");
         return ;
     }     /*聊天*/
     unsigned char data[] = {};
     unsigned char rec[] = {};
     while() {
         memset(data, , );
         memset(rec, , );
         int r_size = read(, data, );
         if(r_size < ) {
             perror("read");
             return ;
         }         ret = send(sock_fd, data, strlen(data), );
         if(ret < ) {
             perror("send");
             return ;
         }         ret = recv(sock_fd, rec, , );
         if(ret < ) {
             perror("recv");
             return ;
         }
         printf("server said: %s\n", rec);
     }
     close(sock_fd);
     return ;
 }

client

上面这个代码存在的缺陷是，发送方跟接收只能发送一句接收一句，不能一次性发送多句，要解决这个问题就要需用到IO多路服用，可以通过这个函数来实现：
　　int select(int maxfdp,fd_set *readfds,fd_set *writefds,fd_set *errorfds,struct timeval *timeout)；

下面贴出代码：

 #include<stdio.h>
 #include<stdlib.h>
 #include<string.h>
 #include<sys/socket.h>
 #include<netinet/in.h> int main()
 {
     /*创建套接口*/
     int  fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
     if(fd < ){
         perror("socket");
         exit(EXIT_FAILURE);
     }     /*服务端信息*/
     struct sockaddr_in srv;
     srv.sin_family = AF_INET;
     srv.sin_port=htons();
     srv.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);     /*绑定*/
     int ret = bind(fd,(struct sockaddr *)&srv,sizeof(struct sockaddr ));
     if(ret < ){
         perror("bind");
         exit(EXIT_FAILURE);
     }
     ret = listen(fd,);
     if(ret < ){
         perror("bind");
         exit(EXIT_FAILURE);
     }
     struct sockaddr_in snd;
     int snd_len = ;     /*接受*/
     int nfd = accept(fd,(struct sockaddr *)&snd,&snd_len);
     if(nfd < ){
         perror("accpet");
         exit(EXIT_FAILURE);
     }     fd_set rfds;
     char data[] = {};
     char revdata[] = {};
     /*聊天*/
     while(){         FD_ZERO(&rfds);
         FD_SET(,&rfds);
         FD_SET(nfd,&rfds);
         ret = select(nfd+,&rfds,NULL,NULL,NULL);
         if(FD_ISSET(nfd, &rfds)){
               ret = recv(nfd,revdata,,);
                 if(ret < ){
                     perror("recv");
                    exit(EXIT_FAILURE);
                 }             printf("client say: %s\n",revdata);
             if(strcmp(revdata, "end") == ) {
                 break;
             }
         }
         if(FD_ISSET(, &rfds)) {
             ret = read(,data,);
                if(ret < ){
                 perror("read");
                 exit(EXIT_FAILURE);
             }
             ret = send(nfd,data,,);
             if(ret < ){
                 perror("recv");
                 exit(EXIT_FAILURE);
             }
         }
         memset(revdata, , );
         memset(data, , );
     }
     close(nfd);
     close(fd);
     return ;
 }

server

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>int main()
{
    /*创建套接口*/
    int sock_fd = ;
    sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    if(sock_fd < ) {
        perror("socket");
        return ;
    }
    /*服务端信息*/
    struct sockaddr_in ser;
    ser.sin_family = AF_INET;
    ser.sin_port = htons();
    ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.10");    /*建立链接*/
    int ret = connect(sock_fd, (struct sockaddr *)&ser, );
    if(ret == -) {
        perror("connect");
        return ;
    }    /*聊天*/
    fd_set rfds;
    unsigned char data[] = {};
    unsigned char rec[] = {};
    while() {
        memset(data, , );
        memset(rec, , );
        FD_ZERO(&rfds); //清空
        FD_SET(,&rfds);//（标准输入）
        FD_SET(sock_fd,&rfds);//添加监听描述符（套接字）
        /*多路复用IO*/
        ret = select(sock_fd+,&rfds,NULL,NULL,NULL);        if(FD_ISSET(, &rfds)){//监听键盘是否有输入，执行接收
            int r_size = read(, data, );
            if(r_size < ) {
                perror("read");
                return ;
            }
            ret = send(sock_fd, data, strlen(data), );
            if(ret < ) {
                perror("send");
                return ;
            }
        }        if(FD_ISSET(sock_fd, &rfds)) {//监听sock_fd是否有输入，执行接收
            ret = recv(sock_fd, rec, , );
            if(ret < ) {
                perror("recv");
                return ;
            }
            printf("server said: %s\n", rec);
        }
    }
    close(sock_fd);
    return ;
}

client