使用套接字实现简单TCP服务器客户端模型

利用套接字实现一个简单的TCP服务器客户端模型基本步骤如下：

1.创建套接字

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

 int socket(int domain, int type, int protocol);

参数描述：

     domian：协议域，AF_INET 对应 ipv4，AF_INET6  对应  ipv6， AF_UNIX 表示这个socket是非网络形式的unix域，可以用来进行非网络形式的进程间通信。

     type：指定socket类型

     1.SOCK_STREAM 这个协议是按照顺序的、可靠的、数据完整的基于字节流的连接。  这是一个使用最多的socket类型，这个socket是使用TCP来进行传输。

     2.SOCK_DGRAM 这个协议是无连接的、固定长度的传输调用。该协议是不可靠的，使用UDP来进行它的连接。

     3.SOCK_RAW 这个socket类型提供单一的网络访问，这个socket类型使用ICMP公共协议。（ping、traceroute使用该协议）

返回值：

     成功返回socket描述符，失败返回-1

2.将服务器IP与端口和套接字进行绑定

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,  socklen_t addrlen);

参数描述：

     sockfd：通过socket()函数创建，用来表示唯一一个socket

     addr：指向要绑定给sockfd的协议地址（协议类型，IP，端口号）

     addrlen：对应地址长度

返回值：

     成功返回0，失败返回-1

注意：

在IPv4因特网域AF_INET中，套接字地址用结构sockaddr_in表示，如下：

struct sockaddr_in

{

     sa_family_t sin_family;     //unsigned short 地址族

     in_port_t sin_sport;         //uint16_t

     struct in_addr sin_addr;  //IPv4

};

struct in_addr

{

     in_addr_t s_addr;            //uint32_t

};

3.监听请求

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int listen(int sockfd, int backlog);

参数描述：

     sockfd：要监听的套接字

     backlog：连接队列长度

     backlog 具体一些是什么意思呢？每一个连入请求都要进入一个连入请求队列，等待listen 的程序调用accept()函数来接受这个连接。当系统还没有调用accept()函数的时候，如果有很多连接，那么本地能够等待的最大数目就是backlog 的数值。

返回值：

     成功返回0，失败返回-1

4.服务器端接受监听到的请求

当服务器端进行监听到一个连接请求时，就可以使用accept()函数来接受这个请求。

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

参数描述：

     socket：服务器的套接字

     addr：用于存储客户端的协议地址（协议类型，IP，端口号）

     addrlen：地址长度（sizeof(addr)）

返回值：

     成功返回一个新的套接字描述符，代表与返回客户端的TCP连接

5.客户端连接服务器

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,  socklen_t addrlen);

参数描述：

     sockfd：客户端的sockfd

     addr：用于存储服务器的协议地址（协议类型，IP，端口号）

     addrlen：地址长度（sizeof(addr)）

返回值：

     成功返回0，失败返回-1

注意：

在实现过程中还应注意网络字节序的问题，主机的字节序是不确定的，有的使用大端存储，有的使用小端存储，为了不使网络通信因为机器之间存储模式而造成错误，TCP/IP协议规定网络数据流使用大端字节序。

下面库函数可以完成主机序列和为网络序列的转换：

#include <arpa/inet.h>

//主机序列到网络序列

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

uint16_t htons(uint16_t hostshort);

//网络序列到主机序列

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

server：#include<stdio.h>#include<string.h>#include<sys/socket.h>#include<netinet/in.h>#include<error.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>static void Usage(char* proc){    printf("Usage: %s [local_ip] [local_port]\n", proc);}int startup(char* ip, int port){    //1.创建文件特性套接字    //AF_INET ipv4，SOCK_STREAM,基于字节流服务    int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);    if(sock < 0)    {    perror("socket");    return 2;    }    printf("sock =  %d\n", sock);    struct sockaddr_in local;    //确定地址协议类型    local.sin_family = AF_INET;    //绑定端口    local.sin_port = htons(port);    //绑定ip    //这里的IP是点分十进制，使用inet_addr()可以将其转换成二进制    local.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);    //2.绑定网络特性将套接字与服务器ip和端口号绑定    if(bind(sock, (struct sockaddr*)&local, sizeof(local)) < 0)    {    perror("bind");    return 3;    }    //3.监听请求    if(listen(sock, 10) < 0)    {    perror("listen");    return 4;    }    return sock;}int main(int argc, char* argv[]){    if(argc != 3)    {    Usage(argv[0]);    return 1;    }    //获取套接字    int listen_sock = startup(argv[1], atoi(argv[2]));    while(1)    {    //用于存储连接的客户端地址信息（地址类型，IP，端口号）    struct sockaddr_in client;    socklen_t len = sizeof(client);    //4.接受监听到的连接    int new_sock = accept(listen_sock,(struct sockaddr*)&client, &len);    if(new_sock < 0)    {        perror("accept");        return 5;    }    while(1)    {        char buf[1024];        //从套接字读取信息到buf中        ssize_t s = read(new_sock, buf, sizeof(buf) - 1);        if(s > 0)        {        buf[s] = 0;        printf("client#  %s\n", buf);        printf("Please Enter# ");        fflush(stdout);        //从键盘输入信息到buf中        ssize_t _s = read(0, buf, sizeof(buf)-1);        buf[_s-1] = 0;        //发送信息到套接字            write(new_sock, buf, strlen(buf));           }        else if(s == 0)        {        printf("client colse !!\n");        return 6;        }        else        {        perror("read");        return 7;        }    }    }    return 0;}

client：#include<stdio.h>#include<string.h>#include<sys/socket.h>#include<netinet/in.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>static void Usage(char *proc){    printf("Usage %s [server_ip] [server_port]\n", proc);}int main(int argc, char* argv[]){    if(argc != 3)    {    Usage(argv[0]);    return 1;    }    //创建套接字    int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM,0);    if(sock < 0)    {    perror("socket");    return 2;    }    struct sockaddr_in server;    server.sin_family = AF_INET;    server.sin_port = htons(atoi(argv[2]));    server.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);    //将创建的套接字，连入指定的网络服务中，这里连到了服务器    if(connect(sock,(struct sockaddr*)&server, sizeof(server)) < 0)    {    perror("connect111");    return 3;    }    char buf[1024];    while(1)    {    printf("Please Enter# ");    fflush(stdout);    //从键盘写入内容到缓冲区    ssize_t s = read(0, buf, sizeof(buf)-1);    if(s >0)    {        buf[s-1] = 0;        printf("server# ");        fflush(stdout);        //将缓冲区内容通过套接字发送到服务器        write(sock, buf, strlen(buf));        //在从套接字中读取服务器的回应信息        ssize_t _s = read(sock, buf, sizeof(buf)-1);        if(_s > 0)        {        buf[_s] = 0;        printf("%s\n", buf);        }        if(s < 0)        {        perror("read");        return 4;        }    }    }    return 0;}