c TCP服务器及客户端

 一、TCP/IP网络编程预备知识

1、socket
　　1、特殊的文件描述符：可以以文件的形式进行操作，实现不同进程之间的交互
　　2、是一个函数（函数用来创建特殊的文件）
　　3、可以面向连接或无连接
2、IP地址
　　可以得到对端的地址
3、端口号
　　描述的是服务器或者客服端执行的进程
4、字节序
两种存储方式：大端存储，小端存储
　　小端存储：数据的低位存储在低地址方向
　　大端存储，数据的高位存储在低地址方向
二、socket类型
1、流式套接字（TCP/IP）
2、数据报套接字（UDP）
3、原始套接字
三、网络编程常用函数
1、socket（）
　　头文件：#include <sys/types.h> /* See NOTES */
　　　　　　#include <sys/socket.h>

　　函数原型：int socket(int domain, int type, int protocol);
　　　　参数1：domain： 是地址族
　　　　　　　　　　　　AF_UNIX, AF_LOCAL 　　　　Local communication 　　　　  unix(7)
　　　　　　　　　　　　AF_INET　　　　　　　　　　IPv4 Internet protocols 　　　　ip(7)
　　　　　　　　　　　　AF_INET6 　　　　　　　　　 IPv6
　　　　参数2：type： 套接字类型
　　　　　　　　　　　　SOCK_STREAM 
　　　　　　　　　　　　SOCK_DGRAM
　　　　　　　　　　　　SOCK_SEQPACKET
　　　　参数3：protocol：通常为0
2、bind()
　　头文件：#include <sys/types.h> /* See NOTES */
　　　　　　#include <sys/socket.h>

　　函数原型：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
　　　　参数1，sockfd：socket函数调用返回的文件描述符

　　　　参数2，结构体的地址

　　　　参数3，addrlen：sockaddr地址结构的长度

3、listen（）
　　头文件： #include <sys/types.h> /* See NOTES */
　　　　　　#include <sys/socket.h>

　　函数原型： int listen(int sockfd, int backlog);
　　　　参数1，sockfd：socket函数调用返回的文件描述符

　　　　参数2，backlog：定义队列的最大长度

4、accept（）
　　头文件： #include <sys/types.h> /* See NOTES */
　　　　　　#include <sys/socket.h>

　　函数原型： int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
　　　　参数1，sockfd：socket函数调用返回的文件描述符

　　　　参数2，addr：结构体的地址

　　　　参数3，addrlen：sockaddr地址结构的长度的地址

　　　　返回值：成功返回一个新的socket文件描述符

5、connect（）
　　头文件： #include <sys/types.h> /* See NOTES */
　　　　　　#include <sys/socket.h>

　　函数原型： int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
　　　　参数1，sockfd：socket函数调用返回的文件描述符

　　　　参数2，结构体的地址

　　　　参数3，addrlen：sockaddr地址结构的长度

6、send（）/recv（）
　　　　read（）/write（）此两个函数表示的是接收和发送。



TCP/IP服务器
1、创建监听套接字 socket()函数
2、绑定ip和端口 bind（）函数
3、开始监听 listen（）函数
4、开始接受 accept（）函数
5、收发数据 read（）/write（）此两个函数表示的是接收和发送。

TCP/IP客户端
1、创建套接字 socket（）
2、连接服务器 connect（）
3、收发数据 read（）/write（）此两个函数表示的是接收和发送。

 

服务器与客户端的三次握手：

第一次握手：客户端发起建立连接请求，并发送SYN和一个序列号i

第二次握手：服务器确认与客户端建立连接，发送SYN和一个自己的序列号j，同时发送ACK以及确认值i+1

第三次握手：客户端向服务器发送ACK以及确认值j+1

 

服务器与客户端的四次挥手：

第一次挥手：主动断开方要求关闭连接，并且发送FIN

第二次挥手：被动断开方确认关闭连接发送ACK和确认值i+2

第三次挥手：被动断开方紧接着发送FIN

第四次挥手：主动断开方发送ACK和确认值J+2表示确认

 

服务器

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

int main()
{
     int listenfd,connfd;
     int listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
     if(listenfd == -1)
     {
          perror("socket");
          return -1;  
     }
     
     int on = 1;
     int ret = setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on));
     if(-1 == ret){
         perror("setsockopt");
         return -1;
     }

     struct sockaddr_in saddr,caddr;
     saddr.sin_family = AF_INET;
     saddr.sin_port = htons(8888);
     //获取本机地址  
     saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
     //手动填写地址
     //saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
     
     ret = bind(listenfd,(struct sockaddr *)(&saddr),sizeof(saddr));
     if(-1 == ret){
          perror("bind");
          return -1;
    }  
     ret = listen(listenfd, 5);
     if(-1 == ret){
          perror("listen");
          return -1;
     }

     char buf[1024];
     addrlen = sizeof(caddr);
     while(1)
     {
             connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&caddr, &addrlen);
             if(-1 == ret){
                    perror("accept");
                    return -1;
             }
             inet_ntop(AF_INET,&caddr.sin_addr,cip,INET_ADDRSTRLEN);
             printf("client ip = %s, port = %d\n",cip,ntohs(caddr.sin_port));　　//打印客户端的ip和端口
             memset(buf,0,sizeof(buf));
             ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
             if(-1 == ret){
                    perror("read");
                    return -1;
             }
             ret = write(connfd,buf,sizeof(buf));
             if(-1 == ret){
                    perror("write");
                    return -1;
            }
     }
}    

客户端

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

int main()
{
     char buf[1024];
     int sockfd;
     struct sockaddr_in saddr;
     
     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
     if(-1 == sockfd){
            perror("socket");
            return -1;
     }
     
     saddr.sin_family = AF_INET;
     saddr.sin_port = htons(8888);
     saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

     int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));
     if(-1 == ret){
            perror("connect");
            return -1;
     }

      while(1)
      {
             memset(buf, 0 , sizeof(buf));
             scanf("%s", buf);
             ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
             if(-1 == ret)
             {
                     perror("write");
                     return -1;
             }
             ret = read(sockfd, buf, sizeof(buf));
             if(-1== ret){
                     perror("read");
                     return -1;
             }
             printf("buf = %s\n",buf);
      }
}