Linux下的TCP&UDP通信作业

题目描述：

  • 一： 对于TCP传输，实现客户端发送某特定信息/字符时结束信息传输，断开连接。
  • 二：编写程序验证在同一台机器上TCP和UDP能不能同时占用同一个端口进行通信。

开始编程：

  • 使用vim创建并编辑几个源文件：
vim TCPserver.c
vim TCPclient.c
vim UDPserver.c 
vim UDPclient.c
  • 分别对应TCP和UDP的服务器端和客户端
    其中：

TCPserver.c


#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netdb.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>

int main(int argc,char **argv){
    int sock,accetp_sock,sock_len,numbytes,i;
    struct sockaddr_in server_addr;
    struct sockaddr_in client_addr;
    char buff[BUFSIZ];
    
   
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    //绑定端口
    server_addr.sin_port = htons(8220);
    //绑定本地ip(也就是0.0.0.0)
    //表示本机的所有ip(可能本机有多个网卡，这能代表所有网卡)
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    //清零
    bzero(&(server_addr.sin_zero),8);
    sock_len = sizeof(struct sockaddr_in);
    printf("start\n");
    sock = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    //绑定
    while(bind(sock,(struct sockaddr *)&server_addr,sock_len)==-1);
    printf("bind success\n");
    while(listen(sock,10)==-1);
    printf("Listening..\n");
    printf("等待来自客户端的连接\n");
    //开始阻塞
    accetp_sock = accept(sock,(struct sockaddr *)&client_addr,&sock_len);
    printf("成功连接客户端\n");
    numbytes = send(accetp_sock,"\nWelecome to Cheney‘server\n",21,0);
    //开始阻塞
    while((numbytes = recv(accetp_sock,buff,BUFSIZ,0))>0){
        buff[numbytes] = '\0';
        printf("%s\n",buff);
        if(send(accetp_sock,buff,numbytes,0)<0){
            perror("write");
            return 1;
        }
    }
    close(accetp_sock);
    close(sock);
    return 0;
}

TCPclient.c


/***********引入必要的文件**************/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<netdb.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>

int main(int argc,char **argv){
    int sockfd,numbers;
    char buf[BUFSIZ];
    struct sockaddr_in sockaddress;
    printf("start:\n");
    while((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1);
    printf("get sockfd:\n");
   
    sockaddress.sin_family = AF_INET;
    //绑定端口
    sockaddress.sin_port = htons(8220);
    //连接某个ip
    sockaddress.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    //清零
    bzero(&(sockaddress.sin_zero),8);
    //连接
    while(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&sockaddress,sizeof(struct sockaddr))==-1);
    printf("成功连接到服务器\n");
    //开始阻塞
    numbers = recv(sockfd,buf,BUFSIZ,0);
    buf[numbers]= '\0';
    printf("%s",buf);
    

    printf("输入要发送的信息:");
    scanf("%s",buf);
    numbers = send(sockfd,buf,sizeof(buf),0);
    //开始阻塞
    numbers = recv(sockfd,buf,BUFSIZ,0);
    buf[numbers]= '\0';
    printf("接收到回信:%s\n",buf);
    
    
    close(sockfd);
    return 0;
}

vim UDPserver.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>

#define SERVER_PORT 8220
#define BUFF_LEN 1024

void handle_udp_msg(int fd)
{
    char buf[BUFF_LEN];  //接收缓冲区，1024字节
    socklen_t len;
    int count;
    struct sockaddr_in clent_addr;  //clent_addr用于记录发送方的地址信息
    while(1)
    {
        memset(buf, 0, BUFF_LEN);
        len = sizeof(clent_addr);
        count = recvfrom(fd, buf, BUFF_LEN, 0, (struct sockaddr*)&clent_addr, &len);  //recvfrom是拥塞函数，没有数据就一直拥塞
        if(count == -1)
        {
            printf("recieve data fail!\n");
            return;
        }
        printf("client:%s\n",buf);  //打印client发过来的信息
        memset(buf, 0, BUFF_LEN);
        sprintf(buf, "I have recieved %d bytes data!\n", count);  //回复client
        printf("server:%s\n",buf);  //打印自己发送的信息
        sendto(fd, buf, BUFF_LEN, 0, (struct sockaddr*)&clent_addr, len);  //发送信息给client，注意使用了clent_addr结构体指针

    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    int server_fd, ret;
    struct sockaddr_in ser_addr; 
    //AF_INET:IPV4;SOCK_DGRAM:UDP
    server_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 
    if(server_fd < 0)
    {
        printf("create socket fail!\n");
        return -1;
    }

    memset(&ser_addr, 0, sizeof(ser_addr));
    ser_addr.sin_family = AF_INET;
 
 
    ser_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 
    ser_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);  //端口号，需要网络序转换

    ret = bind(server_fd, (struct sockaddr*)&ser_addr, sizeof(ser_addr));
    if(ret < 0)
    {
        printf("socket bind fail!\n");
        return -1;
    }

    handle_udp_msg(server_fd);   //处理接收到的数据

    close(server_fd);
    return 0;
}

UDPclient.c

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#define SERVER_PORT 8220
#define BUFF_LEN 512
#define SERVER_IP "127.0.0.1"


void udp_msg_sender(int fd, struct sockaddr* dst)
{

    socklen_t len;
    struct sockaddr_in src;
    while(1)
    {
        char buf[BUFF_LEN] = "TEST UDP MSG!\n";
        len = sizeof(*dst);
        printf("client:%s\n",buf);  //打印自己发送的信息
        sendto(fd, buf, BUFF_LEN, 0, dst, len);
        memset(buf, 0, BUFF_LEN);
        recvfrom(fd, buf, BUFF_LEN, 0, (struct sockaddr*)&src, &len);  //接收来自server的信息
        printf("server:%s\n",buf);
        sleep(1);  //一秒发送一次消息
    }
}



int main(int argc, char* argv[])
{
    int client_fd;
    struct sockaddr_in ser_addr;

    client_fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(client_fd < 0)
    {
        printf("create socket fail!\n");
        return -1;
    }

    memset(&ser_addr, 0, sizeof(ser_addr));
    ser_addr.sin_family = AF_INET;
    //作为客户端，要指定远端服务器的(ip, port)
    ser_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);//仅仅连接服务器IP
    ser_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);  //注意网络序转换
    udp_msg_sender(client_fd, (struct sockaddr*)&ser_addr);

    close(client_fd);

    return 0;
}

编辑完以上源文件之后用GCC将其编译为可执行代码：

gcc TCPserver.c -o TCPserver
gcc TCPclient.c -o TCPclient
gcc UDPserver.c -o UDPserver
gcc UDPclient.c -o UDPclient

执行完之后开始运行调试：

TCP 测试：
在这里插入图片描述

可见其可以正常运行，但用户无法连续发送多个消息以及控制何时结束通信，修改部分代码,使其增加退出功能。

这里的修改很简单：只需要将原发送语句增加一个while循环，并令其结束条件为 接受到用户输入‘q’。

char sendline[4096];
printf("输入'q'以结束通信\n");
while(1)
	{
		printf("输入要发送的信息:");
		fgets(sendline,sizeof(sendline),stdin);
		sendline[strlen(sendline)-1] = '\0';

		if(strncasecmp(sendline,"q",1) == 0) {
			printf("已退出\n");
			break;
		}
		
		int sentbytes = send(sockfd,sendline,strlen(sendline),0); 
		printf("sent:%d\n",sentbytes);
	}

修改后：
在这里插入图片描述
可见其满足题1要求，当程序接收到用户输入的‘q’就会自动断开与服务器的连接。

UDP 测试：
在这里插入图片描述

最后验证TCP和UDP两种不同的协议是否可以同时通过相同的端口号进行通信。
由于上述代码已经统一端口号为8220，所以不需修改只需要同时运行两个程序，观察能否同时进行通信即可，测试截图如下：
在这里插入图片描述

可见，TCP和UDP两种协议是可以同时在同一ip通过相同的端口号进行通信的。

posted @   Cheney822  阅读(50)  评论(0)  编辑  收藏  举报
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