基于TCP的服务器端/客户端（一）---------网络编程（linux----C）

基于TCP的服务器端/客户端（一）---------网络编程（linux----C）

1、TCP/IP协议

2、TCP/UDP层

3、TCP服务器端的默认函数调用顺序

（1）进入等待连接请求状态

只有调用了listen函数，客户端才能进入可发出连接请求的状态。即，这时客户端才能调用connect函数（若提前调用将发生错误）。

函数：#include <sys/socket.h>

int listen(int  sock,int  backlog);

成功时返回0，失败时返回-1。

参数：

• sock:希望进入等待连接请求状态的套接字文件描述符，传递的描述符套接字参数成为服务器端套接字（监听套接字）。
• backlog:连接请求等待队列（Queue）的长度，若为5，则队列长度为5，表示最多使5个连接请求进入队列。

（2）受理客户端连接请求

函数：#include <sys/socket.h>

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

成功时返回创建的套接字文件描述符，失败时返回-1。

参数：

• sock:服务器套接字的文件描述符。
• addr:保存发起连接请求的客户端地址信息的变量地址值，调用函数后向传递来的地址变量参数填充客户端地址信息。
• addrlen:第二个参数addr结构体的长度，但是存有长度的变量地址。函数调用完成后，该变量即被填入客户端地址长度。

实例1、Hello world服务器端

hello_server.c代码：#include<stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <arpa/inet.h>#include<sys/socket.h>void error_handling(char *message);int main(int argc,char *argv[]){int serv_sock;int clnt_sock;struct sockaddr_in serv_addr;struct sockaddr_in clnt_addr;socklen_t clnt_addr_size;char message[]="Hello world!";if(argc!=2){printf("Usage:%s <port>\n",argv[0]);exit(1);}serv_sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);//调用socket函数创建套接字      if(serv_sock== -1){error_handling("socket()error");}memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr));serv_addr.sin_family=AF_INET;serv_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));if(bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr))==-1)//调用bind函数分配IP地址和端口号error_handling("bind()error");if(listen(serv_sock,5)==-1)//调用listen函数将套接字转为可接收连接状态error_handling("listen() error");clnt_addr_size=sizeof(clnt_addr);clnt_sock=accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_addr,&clnt_addr_size);//调用accept函数受理连接请求。//如果在没有连接请求的情况下调用该函数，则不会返回，直到有连接请求为止。    if(clnt_sock==-1)error_handling("accept()error");write(clnt_sock,message,sizeof(message));//close(clnt_sock);close(serv_sock);return 0;}void error_handling(char *message){fputs(message,stderr);fputc("\n",stderr);exit(1);}

4、TCP客户端的默认函数调用顺序

函数：#include <sys/socket.h>

int  connect(int sock,struct sockaddr*servaddr,socklen_t addrlen);

成功返回0，失败返回-1。

参数：

• sock:客户端套接字文件描述符。
• servaddr:保存目标服务器端地址信息的变量地址值。
• addrlen:以字节为单位传递已传递给第二个结构体参数servaddr地址变量长度。

实例1、Hello world客户端

hello_client.c代码：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <arpa/inet.h>#include <sys/socket.h>void error_handling(char *message);int main(int argc,char *argv[]){int sock;struct sockaddr_in serv_addr;char message[30];int str_len=0;int idx=0,read_len=0;if(argc!=3){printf("Usage:%s<IP><port>\n",argv[0]);exit(1);}sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建套接字，但此时套接字并不马上分为服务器端和客户端。//如果紧接着调用bind、listen函数，将成为服务器端套接字；如果调用connect函数，将成为客户端套接字。if(sock==-1)error_handling("socket() error");memset(&serv_addr,0,sizeof(serv_addr));serv_addr.sin_family=AF_INET;serv_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);serv_addr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));if(connect(sock,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr))==-1) //调用connect函数向服务器端发送连接请求。error_handling("connect() error!");while(read_len=read(sock,&message[idx++],1)){if(read_len==-1)error_handling("read()error!");str_len+=read_len;}printf("Message from server:%s\n",message);printf("Function read call count:%d\n",str_len);close(sock);return 0;}void error_handling(char *message){fputs(message,stderr);fputc("\n",stderr);exit(1);}

5、基于TCP的服务器端/客户端函数调用关系

6、实现迭代服务器/客户端

（1）实现迭代服务器

实例1、回声服务器端

echo_server.c代码：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <arpa/inet.h>#include <sys/socket.h>#define BUF_SIZE　1024void error_handling(char *message);int main(int argc,char *argv[]){int serv_sock, clnt_sock;char messag[1024];int str_len, i;struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;socklen_t clnt_adr_sz;if(argc!=2){printf("Usage:%s<port>\n",argv[0]);exit(1);}serv_sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);if(serv_sock==-1)error_handling("socket()error");memset(&serv_adr,0,sizeof(serv_adr));serv_adr.sin_family=AF_INET;serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));if(bind(serv_sock,(struct sockaddr*)&serv_adr,sizeof(serv_adr))==-1)error_handling("bind()error");if(listen(serv_sock,5)==-1)error_handling("listen()error");clnt_adr_sz=sizeof(clnt_adr);for(i=0;i<5;i++){clnt_sock=accept(serv_sock,(struct sockaddr*)&clnt_adr,&clnt_adr_sz);if(clnt_sock==-1)error_handling("accept()error");elseprintf("Connected client %d \n",i+1);while((str_len=read(clnt_sock,messag,1024))!=0)write(clnt_sock,messag,str_len);close(clnt_sock);}close(serv_sock);return 0;}void error_handling(char *message){fputs(message,stderr);fputc('\n',stderr);exit(1);}

编译与运行
编译：gcc echo_server.c -o eserver
执行：./eserver 9190

迭代回声客户端

echo_client.c代码：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <arpa/inet.h>#include <sys/socket.h>void error_handling(char *message);int main(int argc,char *argv[]){int sock;char message[1024];int str_len;struct sockaddr_in serv_adr;if(argc!=3){printf("Usage:%s<IP><port>\n",argv[0]);exit(1);}sock=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sock==-1)error_handling("socket()error");memset(&serv_adr,0,sizeof(serv_adr));serv_adr.sin_family=AF_INET;serv_adr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));if(connect(sock,(struct sockaddr*)&serv_adr,sizeof(serv_adr))==-1)error_handling("connect()error");elseputs("Connected..........");while(1){fputs("Input message(Q to quit):",stdout);fgets(message,1024,stdin);if(!strcmp(message,"q\n")||!strcmp(message,"Q\n"))break;write(sock,message,strlen(message));str_len=read(sock,message,1024-1);message[str_len]=0;printf("Message from server:%s",message);}close(sock);return 0;}void error_handling(char *message){fputs(message,stderr);fputc('\n',stderr);exit(1);}

编译与运行

编译：gcc echo_client.c -o eclient

执行：./eclient 127.0.0.1 9190