网络编程——TCP(1)

本篇博客将会实现TCP的编程流程，在实现TCP编程之前，先将TCP/IP的四层协议做以简单的介绍。

一、TCP/IP四层协议

TCP/IP的四层协议自底向上分别是数据链路层，网络层，运输层，应用层。很多人也有了解过OSI七层协议，同样的，自底向上分别是物理层，数据链路层，网络层，运输层，会话层，表示层，应用层。而我们主要来说一下TCP/IP四层协议。

1、数据链路层

a.数据链路层实现了网卡接口的网络驱动程序，以处理数据在物理媒介上的传输。
b.常用协议：ARP协议、RARP协议。

2、网络层

a.网络层实现数据包的选路和转发。
b.常用协议：IP协议、ICMP协议。

3、运输层

a.运输层为两台主机实现了端到端的服务。
b.常用协议：TCP协议、UDP协议、SCTP协议。

4、应用层

a.应用层负责处理应用程序的逻辑。
b.常用协议：DNS协议（当然应用层不止这一个协议，这里只说这一个）

二、使用TCP协议完成网络编程

1、完成网络编程需要客户端和服务器端，简单说一下客户端和服务器端。

客户端：请求服务
服务器端：提供服务

2、协议选择（本篇博客选择TCP，之后专门更一篇UDP的）

TCP协议：它是一种面向连接的，可靠的，流式服务。
UDP协议：它是一种无连接，不可靠的，数据报服务。

3、TCP的编程流程：

ser(服务器端):socket、bind、listen、accept、recv/send、close
cli(客户端)：socket、(bind)、connect、recv/send、close

接下来说一下用到的函数

a. int socket( int domain, int type, int protocol);
domain：告诉系统选择哪个底层协议族, AF_INET是PF_INET协议族所对应的地址族.
type：选择协议 SOCK_STREAM(TCP), SOCK_UGRAM(UDP).
protocol：这个值一般我们都把它设置为0，表示使用默认协议。本来这个参数是在前两个参数的基础上，再选择一个具体的协议，但是前两个参数已经完全决定了它的值，所以这个参数一般置为0.

b. int bind(int sockfd, const struct sockaddr* addr, int addrlen )
addr：指定IP地址和端口号.
addrlen：指定IP地址和端口号的长度.

c. int listen(int sockfd, int backlog)
backlog：内核监听队列的最大长度，典型参数值是5.

d. int accept(int sockfd, struct sockaddr * addr, int addrlen)
addr：记录客户端的 IP 地址和端口号
addrlen：记录的客户端的 IP 地址和端口号的长度.

注意：bind和accept的addr不是同一个。

e. int connect(int sockfd, struct sockaddr* addr, int addrlen);
addr： 要连接的服务器的 IP 地址和端口号.
addrlen：要连接的服务器的 IP 地址和端口号的长度.

f. revc/send
revc(int sockfd, void *buf, int len, int flags);//读数据
send(int sockfd, const void *buf, int len, int flags);//写数据
buf：指定读/写缓冲区位置
len：指定读/写缓冲区大小
flags：置为0即可

接下来就是代码了

ser.c

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<assert.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/socket.h>#include<arpa/inet.h>void main(){    int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);    assert(sockfd!=-1);    struct sockaddr_in ser,cli;    ser.sin_family=AF_INET;    ser.sin_port=htons(6000);    ser.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");    int res =bind(sockfd,(struct sockaddr *)&ser,sizeof(ser));    assert(res!=-1);    listen(sockfd,5);    while(1)    {        int len=sizeof(cli);        int c=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&cli,&len);        assert(c!=-1);        char buff[128]={0};        recv(c,buff,127,0);        printf("recv::%s\n",buff);        send(c,"I know",strlen("I know"),0);    close(c);    }    close(sockfd);}

cli.c

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<assert.h>#include<unistd.h>#include<sys/types.h>#include<sys/socket.h>#include<arpa/inet.h>void main(){    int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);    assert(sockfd!=-1);    struct sockaddr_in ser,cli;    ser.sin_family=AF_INET;    ser.sin_port=htons(6000);    ser.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");    int res=connect(sockfd,(struct sockaddr*)&ser,sizeof(ser));    assert(res!=-1);    send(sockfd,"hello world",strlen("hello world"),0);    char buff[128]={0};    recv(sockfd,buff,127,0);    printf("recv::%s\n",buff);    close(sockfd);}

运行结果

注意：应该先运行服务器端，再运行客户端，当服务器在运行的时候，它会等待客户端给他发送请求，然后响应客服端的请求。要是先运行客户端，再运行服务器端，此时的服务器端是接收不到客户端的请求的，有兴趣的可以试一下，我自己在这上面踩得坑不少。