TCP/UDP的套接字网络编程模型

一、TCP的网络编程操作

1、TCP服务器编程步骤：

①. 创建一个socket，用函数socket()
②. 绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind()
③.设置允许的最大连接数，用函数listen()
④.接收客户端上来的连接，用函数accept()
⑤.收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write()
⑥.关闭网络连接

2、TCP客户端编程步骤：

①.创建一个socket，用函数socket()
②.设置要连接的对方的IP地址和端口等属性
③.连接服务器，用函数connect()
④.收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write()
⑤.关闭网络连接

关于上述两个的编写流程具体如下图所示，在创建套接字时指定类型为AF_INET及SOCK_STREAM，即TCP（IPV4协议下），同时注意，客户端与服务器的连接和三次握手发生在accept函数下，listen函数只是创建了socket的监听的模式。

                                            

3、TCP的服务器和客户端的编程实例

针对上次提到的各种网络编程的C函数，这里我们根据上面的流程来分别创建TCP服务器和TCP客户端，实现TCP客户端发送消息到服务器中并让服务器打印发送的消息

（1）TCP服务器

<span style="font-size:14px;">#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <arpa/inet.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#define MAX_SIZE 512 #define PORT 3332 //端口号int main(){    int sockfd;    int sock_fd;    int recvnum;    int addrlen = sizeof(struct sockaddr);    struct sockaddr_in my_addr;    struct sockaddr addr;    char buf[MAX_SIZE];   // 填充服务器端的资料，用于套接字绑定    bzero(&my_addr,sizeof(struct sockaddr_in));    my_addr.sin_family = AF_INET; //设置为IPV4    my_addr.sin_port = htons(PORT); //将端口号主机序转换为网络序    my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.132"); //IP设置为192.168.1.132    //创建套接字，TCP／IPV4    sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);    if(sockfd < 0)    {        printf("create socket error!\n");        exit(1);    }    //绑定套接字    if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&my_addr,addrlen) < 0)    {        printf("bind error\n!");        exit(1);    }    //监听端口和IP，允许客户端最大数目为3    if(listen(sockfd,3) < 0)    {        printf("listen error!\n");        exit(1);    }        //建立服务器和客户端连接    sock_fd = accept(sockfd,&addr,&addrlen);//建立连接后产生新的套接字描述符        if(sock_fd < 0)    {        printf("accept error!\n");        exit(1);    }    //接收数据    if((recvnum = recv(sock_fd,(void *)buf,MAX_SIZE,0)) < 0)    {        printf("recv error!\n");        exit(1);    }        buf[recvnum]='\0';    printf("recv from client: %s\n",buf);    memset(buf,0,MAX_SIZE);            //关闭连接    close(sock_fd);    close(sockfd);    return 0;}</span>

（2）TCP客户端

<span style="font-size:14px;">#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <sys/socket.h>#include <sys/types.h>#include <arpa/inet.h>#define MAX_SIZE 512#define PORT 3332 //端口号int main(){    int sockfd;    int addrlen = sizeof(struct sockaddr);    char buf[MAX_SIZE];    struct sockaddr_in serv_addr;    //填充服务器端资料    bzero(&serv_addr,sizeof(struct sockaddr_in));    serv_addr.sin_family = AF_INET;    serv_addr.sin_port = ntohs(PORT);    serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.132");        //创建套接字，IPV4／TCP    sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);    if(sockfd < 0)    {        printf("create socket error!\n");        exit(1);    }            //连接服务器    if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr,addrlen) < 0)    {        printf("connect error !\n");        exit(1);    }    memset(buf,0,MAX_SIZE);    printf("enter some text:");    scanf("%s",buf);    //发送数据到服务器    if(send(sockfd,(void *)buf,MAX_SIZE,0) < 0)    {        printf("send error!\n");        exit(1);    }        //关闭连接    close(sockfd);    return 0;}</span>

二、UDP的网络编程操作

1、UDP的服务器编程步骤：

①.创建一个socket，用函数socket()
②.绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind()
③.循环接收数据，用函数recvfrom()
④.关闭网络连接

2、UDP的客户端编程步骤：

①.创建一个socket，用函数socket()
②.设置对方的IP地址和端口等属性
③.发送数据，用函数sendto()
④.关闭网络连接

上述两个的编写流程具体如下图所示，在创建套接字时指定类型为AF_INET及SOCK_DGRAM，即UCP（IPV4协议下），这里和TCP的编程步骤有些不同，在于UDP不用进行三次握手建立连接。

                                                           

3、UDP的服务器和客户端的编程实例

这里我们根据上面的流程来分别创建UCP服务器和UCP客户端，实现UCP客户端发送消息到服务器中并让服务器打印发送的消息，UDP服务器也可以发送消息到客户端并让客户端打印读取的信息。

（1）UDP服务器

<span style="font-size:14px;">#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <errno.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <arpa/inet.h>#define PORT 3212#define MAX_SIZE 512int main(){    int sockfd;    int len = sizeof(struct sockaddr);    char buf[MAX_SIZE];    char buffer[MAX_SIZE];    struct sockaddr_in serv_addr;        //创建套接字，IPV4／UDP    sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);    if(sockfd < 0)    {        printf("create socket error!\n");        exit(1);    }    //填充服务器信息    bzero(&serv_addr,sizeof(struct sockaddr_in));    serv_addr.sin_family = AF_INET;    serv_addr.sin_port = htons(PORT);    serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.132");    //绑定套接字    if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(struct sockaddr)) < 0)    {        printf("bind error!\n");        exit(1);    }    //循环接收网络上发送来的数据并回复消息    while(1)    {        //接收数据        if(recvfrom(sockfd,buf,MAX_SIZE,0,(struct sockaddr*)&serv_addr,&len) < 0)        {            printf("recv error!\n");            exit(1);        }        printf("recv is: %s\n ",buf);                        printf("write some text:");        scanf("%s",buffer);                //发送数据        if(sendto(sockfd,buffer,MAX_SIZE,0,(struct sockaddr*)&serv_addr,len) < 0)        {            printf("send error!\n");            fprintf(stderr,"send error:%s\n",strerror(errno));            exit(1);        }      }    //关闭socket    close(sockfd);    return 0;}</span>

（2）UDP客户端

<span style="font-size:14px;">#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <errno.h>#include <sys/types.h>#include <sys/socket.h>#include <arpa/inet.h>#define PORT 3212#define MAX_SIZE 512int main(){    int sockfd;    int fromlen = sizeof(struct sockaddr);    char buf[MAX_SIZE];    char buffer[MAX_SIZE];    struct sockaddr_in serv_addr;    //填充服务器信息    bzero(&serv_addr,sizeof(struct sockaddr_in));    serv_addr.sin_family = AF_INET;    serv_addr.sin_port = htons(PORT);    serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.132");    //创建套接字    sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);    if(sockfd < 0)    {        printf("create socket error!\n");        exit(1);    }    //循环发送数据到服务器及接收服务器的回复信息    while(1)    {        printf("enter some text:");        scanf("%s",buf);        //发送数据        if(sendto(sockfd,buf,MAX_SIZE,0,(const struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(struct sockaddr)) < 0)        {            printf("send error!\n");            fprintf(stderr,"send error:%s\n",strerror(errno));            exit(1);        }        //接收数据       if(recvfrom(sockfd,buffer,MAX_SIZE,0,(struct sockaddr*)&serv_addr,&fromlen) < 0)        {            printf("recv error!\n");            exit(1);        }        printf("recv is %s\n",buffer);    }    //关闭socket    close(sockfd);    return 0;}</span>