Linux--TCP详解及Demo

客官°小女子只卖身不卖艺 2023-02-26 15:24 9阅读 0赞

## TCP/IP详解参考，非常详细 ##

[TCP/IP详解][TCP_IP]

## TCP的编程 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 通讯过程 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### TCP服务端（Server）编程 ###

**使用面向对象三步走的方式：**

#### 1.创建对象 ####

int  socket(int protofamily, int type, int protocol);//返回sockfd
    int fd=socket(协议簇，类型，协议)

**第一个参数 协议族：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**第二个参数 套接字类型：**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
**第三个参数 具体的协议类型：**  
一般第二个参数为流式套接字的时候，那就是TCP协议，第三个参数可以填0  
一般第二个参数为数据报套接字的时候，那就是UDP协议，第三个参数可以填0  
一般第二个参数为原始套接字的时候，第三个参数就要填写具体的协议类型

IPPROTO_TCP
    		IPPTOTO_UDP
    		IPPROTO_SCTP
    		IPPROTO_TIPC  等等

#### 2.设置对象 ####

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

**第一个参数是创建对象返回的文件描述符**  
**第二个参数是绑定的地址信息（需要进行地址填充）：**  
地址填充 ，端口填充使用

struct sockaddr_in { 
    		 sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */
    		 in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order */ short 
    		 struct in_addr sin_addr;   /* internet address */		
    	};
    	struct in_addr { 
    		    uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */
    	};

**注意：  
s1.在填充之后进行bind第二个参数的填写的时候需要把sockaddr\_in 的结构体对象转换成struct sockaddr类型  
2.从argv\[\]接收来的参数是字符串的形式需要转换成整型**

int atoi(const char *nptr); //字符串转int类型
           long atol(const char *nptr); //字符串转long类型
           long long atoll(const char *nptr);//字符串转longlong类型

**3.我们接收来的数组在本地一般是本地字节序（小端序）需要转换成网络字节序才能进行网络的发送与接收**

#include <arpa/inet.h>
     	   
    	   //本地字节序转网络字节序
       	   uint32_t htonl(uint32_t hostlong); 
    
           uint16_t htons(uint16_t hostshort);
           
    	   //网络字节序转本地字节序
           uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
    	   
           uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

###### 发送构造数据包 本地字节序---->网络字节序 ######

###### 接收解析数据包 网络字节序---->本地字节序 ######

**4.地址从argv\[\]接收过来也是字符串的形式（点分十进制）需转换成无符号整型**

#include <sys/socket.h>
           #include <netinet/in.h>
           #include <arpa/inet.h>
    
           int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);
    
           in_addr_t inet_addr(const char *cp);
    
           in_addr_t inet_network(const char *cp);
    
           char *inet_ntoa(struct in_addr in);
    
           struct in_addr inet_makeaddr(in_addr_t net, in_addr_t host);
    
           in_addr_t inet_lnaof(struct in_addr in);
    
           in_addr_t inet_netof(struct in_addr in);

#### 3.使用对象 ####

##### 1.监听 #####

int listen(int sockfd, int backlog);

**第一个参数是创建出来的文件描述符**  
**第二个参数是要监听客户端的数量**

##### 2.等待接收客户端 #####

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

**第一个参数为服务端的socket文件描述符**  
**第二个参数为接收到的客户端的地址信息（需创建一个新的地址对象来接收）**  
**第三个参数为地址对象的长度**  
**接收成功返回接收到的sock的文件描述符fd**

##### 3.正常的收发数据 #####

###### 发送数据 ######

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
    	   ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

###### 接收数据 ######

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
    ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

### 服务端demo ###

#include<stdio.h>
    #include<sys/socket.h>
    #include<netinet/in.h>
    #include<string.h>
    #include<unistd.h>
    #include <arpa/inet.h>
    #include<pthread.h>
    
    static void usage(const char *proc)
    { 
        printf("Please use :%s [IP] [port]\n",proc);
    }
    
    void thread_run(void *arg)
    { 
        printf("creat a new thread\n");
        int fd = (int)arg;
        char buf[1024];
    
        while(1){ 
            memset(buf,'\0',sizeof(buf));
            ssize_t _s = read(fd,buf,sizeof(buf) - 1);
            if(_s > 0){ 
                buf[_s] = '\0';
                printf("client say : %s\n",buf);
            }    
            memset(buf,'\0',sizeof(buf));
            printf("please Enter: ");
            fflush(stdout);
            ssize_t _s2 = read(0,buf,sizeof(buf) - 1);
            if(_s2 > 0){ 
                write(fd,buf,strlen(buf));
            }
        }
    }
    
    int main(int argc,char *argv[])
    { 
        if(argc != 3){ 
            usage(argv[0]);
            exit(1);
        }
    
        //1.creat socket
        int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
        if(sock < 0){ 
            perror("creat socket error\n");
            return 1;
        }
    
        struct sockaddr_in local;
        local.sin_family = AF_INET;
        local.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
        local.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    
        //2.bind
    
        if(bind(sock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local)) < 0){ 
            perror("bind error\n");
            close(sock);
            return 2;
        }
       
        //3.listen
    
        if(listen(sock,10) < 0){ 
            perror("listen error\n");
            close(sock);
            return 3;
        }
    
        printf("bind and listen success!wait accept...\n");
        
        //4.accept
    
        struct sockaddr_in peer;
        socklen_t len = sizeof(peer);
        while(1){ 
    
            int fd = accept(sock,(struct sockaddr*)&peer ,&len);
    
            if(fd < 0){ 
                perror("accept error\n");
                close(sock);
                return 4;
            }
            
            printf("get connect,ip is : %s port is : %d\n",inet_ntoa(peer.sin_addr),ntohs(peer.sin_port));
    
            pthread_t id;
            pthread_create(&id,NULL,thread_run,(void*)fd);
    
            pthread_detach(id);
    
        }
        close(sock);
        return 0;
    }

### 客户端demo ###

#include<stdio.h>
    #include<unistd.h>
    #include<sys/socket.h>
    #include<sys/types.h>
    #include<string.h>
    #include<errno.h>
    #include<netinet/in.h>
    #include<arpa/inet.h>
    
    static void usage(const char *proc)
    { 
        printf("please use : %s [ip] [port]\n",proc);
    }
    int main(int argc,char *argv[])
    { 
        if( argc != 3 ){ 
            usage(argv[0]);
            exit(1);
        }
        
        int sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
        if(sock < 0){ 
            perror("socket error");
            return 1;
        }
    
        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]);
    
    
        int ret = connect(sock,(struct sockaddr*)&remote,sizeof(remote));
        if(ret < 0){ 
            printf("connect failed:%s\n",strerror(errno));
            return 2;
        }
        
        printf("connect success!\n");
    
        char buf[1024];
        while(1){ 
            memset(buf,'\0',sizeof(buf));
            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));
                _s = read(sock,buf,sizeof(buf)-1);
                if(_s > 0){ 
                    if(strncasecmp(buf,"quit",4) == 0){ 
                         printf("qiut\n");
                         break;
                     }
                    buf[_s -1] = '\0';
                    printf("%s\n",buf);
                }
            }
        }
        close(sock);
        return 0;
    }

[TCP_IP]: https://blog.csdn.net/weixin_44198965/article/details/90083126
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230209/886c6b5063cd4294920ca02483c89f95.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230209/cb0dcad98a0a4da18f53fed5135a4807.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230209/22a18500e22d47ff8a05691e30e53451.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200716093933253.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTMwOTkxNg==,size_16,color_FFFFFF,t_70