基于TCP协议服务器

socket编程：

         在TCP/IP协议中,“IP地址+TCP或UDP端口号”唯一标识网络通讯中的一个进程,“IP地址+端口号”就称为socket。
         在TCP协议中,建立连接的两个进程各自有一个socket来标识,那么这两个socket组成的socket pair就唯一标识一个连接。socket本身有“插座”的意思,因此用来描述网络连接的一对一关系。

基于TCP协议的网络程序

TCP协议通讯流程

         服务器调用socket()，bind()，listen()完成初始化后，调用accept阻塞等待，处于监听端口的状态，客户端调用socket()初始化后，调用connect()发出SYN段并阻塞等待服务器应答，服务器应答一个SYN-ACK段，客户端收到后从connect()返回，同时应答一个ACK段，服务器收到后从accept()返回。

         数据传输的过程：建立连接后，TCP协议提供全双工的通信服务，但是一般的客户端/服务端程序的流程是由客户端主动发起请求，一问一答的方式。因此，服务器从accept()返回后立刻调用read()，读socket就像读管道一样，如果没有数据到达就阻塞等待，这时客户端调用write()发送请求给服务器，服务器收到后从read()返回，对客户端的请求进行处理，在此期间客户端用read阻塞等待服务器的应答，服务器调用write()将处理结果发回给客户端，再次调用read()阻塞等待下一条请求，客户端收到后从read()返回，发送下一条请求，如此循环下去。

         如果客户端没有更多的请求了，就调用close()关闭连接，就像写端关闭的管道一样，服务器的read()返回0，这样服务器就知道客户端关闭了连接，也调用close()关闭连接。注意，任何一方调用close()后，连接的两个传输方向都关闭，不能再发送数据了。如果一方调用shutdown()则连接处于半关闭状态，仍可接受对方发来的数据。

下面我们来看一个简单的TCP网络程序

TCP_server.c的作用是接收TCP_client.c的请求，并与TCP_client.c进行简单的数据通信，整体是一个阻塞式的网络聊天工具。

下面我们来看代码：

//TCP_server.c#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/socket.h>#include<netinet/in.h>#include<arpa/inet.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<pthread.h>static void usage(const char *proc){printf("%s [local_ip] [local_port]\n",proc);}int startup(char *_ip,int _port){int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sock<0){perror("socket");exit(2);}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");exit(3);}return sock; }void* handler(void* arg){int new_fd=(int)arg;while(1){char buf[1024];ssize_t s=read(new_fd,buf,sizeof(buf)-1);if(s>0){buf[s]=0;printf("client:%s\n",buf);write(new_fd,buf,strlen(buf));}else{printf("read done...\n");break;}}}int main(int argc,char *argv[]){if(argc!=3){usage(argv[0]);return 1;}int listen_sock=startup(argv[1],atoi(argv[2]));if(listen(listen_sock,50)<0){perror("listen");exit(4); }while(1){struct sockaddr_in client;socklen_t len=sizeof(client);int new_fd=accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&client,&len);if(new_fd<0){perror("accept");continue;}//1.普通版本//while(1){//char buf[1024];//ssize_t s=read(new_fd,buf,sizeof(buf)-1);//if(s>0){//     buf[s]=0;//printf("client:%s\n",buf);//write(new_fd,buf,strlen(buf));//}else{//printf("read done......\n");//break;//}//}//2.多线程版本//printf("get a new client,%s:%d\n",inet_ntoa(client.sin_addr),\//ntohs(client.sin_port));//pthread_t id;//pthread_create(id,NULL,handler,(void*)new_fd);//pthread_detach(id);//3.多进程版本pid_t id=fork();if(id<0){perror("fork");close(new_fd);}else if(id==0){//childclose(listen_sock);if(fork()>0){exit(5);}while(1){char buf[1024];ssize_t s=read(new_fd,buf,sizeof(buf)-1);if(s>0){printf("client:%s\n",buf);write(new_fd,buf,strlen(buf));}else{printf("read done......\n");break;}}close(new_fd);}else{//fatherclose(new_fd);}}}

//TCP_client.c#include<stdio.h>#include<sys/socket.h>#include<netinet/in.h>#include<arpa/inet.h>#include<stdlib.h>#include<string.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;}int sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sock<0){perror("socket");return 2;}struct sockaddr_in remote;remote.sin_family=AF_INET;remote.sin_port=htons(atoi(argv[2]));remote.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);if(connect(sock,(struct sockaddr*)&remote,sizeof(remote))<0){perror("connect");return 2;}while(1){char buf[1024];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){buf[_s]=0;printf("server echo# %s\n",buf);}}}}

下面我们来看普通版本下的测试结果：打开两个终端，然后连接本地IP号进行测试如下图：