TCP的通信流程和socket套接字完成服务端和客户端通信

一、TCP是一个面向连接的、安全的、流式传输协议，这个协议是传输层协议。

　　面向连接：是一个双向连接，通过三次握手建立连接，通过四次挥手断开连接。

　　安全：tcp通信的过程中，会对发送的每一数据包都会进行校验，如果发现数据丢失，会自动重传。

　　流式传输：发送端和接受端处理数据的速度，数据的量都可以不一致。

二、服务器端通信流程

　　　　1.创建用于监听的套接字，这个套接字是一个文件描述符

　   int lfd = socket();　　

　　`　　2.将得到的监听的文件描述符和本地 的ip端口进行绑定

　　　bind();

　　　　3. 设置监听（成功之后开始监听，监听的是客户端的连接）

　　　listen();

　　　　4.等待并接受客户端的连接请求，建立新的连接，会得到一个新的文件描述符（通信用的），没有新连接请求就阻塞

　　 int cfd = accept();

　　　　5.通信，读写操作默认都是阻塞的

//接受数据
read(); //recv(）；

//发送数据
write(); //send();

　　　　6.断开连接，关闭套接字

close();

　　　　基于tcp的服务端通信代码

//server.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
    //1.建立监听的套接字
    int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (lfd == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(0);
    }
    
    //设置端口复用,防止占用服务器后断开后还占用这端口，要等
    int opt = 1;
    setsockopt(lfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
    struct sockaddr_in addr;
    
    //2.将socket()返回值和本地的ip、端口绑定到一起
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(10000);
    addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    //INADDR_ANY代表本机的所有ip,假设有三个网卡就有三个IP地址
    //这个宏可以代表任意一个IP地址
    //这个宏一般用于本地的绑定操作。
    //inet_pton(AF_INET, "192.168.0.23", &addr.sin_addr.s_addr);//绑定具体的ip
    int ret = bind(lfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    if (ret == -1)
    {
        perror("bind");
        exit(0);
    }

    //3.设置监听
    ret = listen(lfd, 128);
    if (ret == -1)
    {
        perror("listen");
        exit(0);
    }

    //阻塞等待并接受客户端连接
    struct sockaddr_in  cliaddr;
    socklen_t clilen = sizeof(cliaddr);
    int cfd = accept(lfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &clilen);
    //int cfd = accept()
    if (cfd == -1)
    {
        perror("accept");
        exit(0);
    }

    //打印客户端的地址信息
    char ip[24] = { 0 };
    printf("客户端的IP地址：%s,端口：%d\n",
        inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr.s_addr, ip, sizeof(ip)),
        ntohs(cliaddr.sin_port));

    //5.和客户端通信
    while (1)
    {
        //接受数据
        char buf[1024];
        memset(buf, sizeof(buf), 0);
        int len = read(cfd, buf, sizeof(buf));
        if (len > 0)
        {
            printf("客户端说：%s\n", buf);

            //回复客户端
            memset(buf, sizeof(buf), 0);
            sprintf(buf, "你好，客户端，我已经收到了你的问候", sizeof(buf));
            write(cfd, buf, len);
        }
        else if (len == 0)
        {
            printf("客户端断开了连接。。。\n");
            break;
        }
        else
        {
            perror("read");
            break;
        }
    }
    close(cfd);
    close(lfd);

    return 0;
}

 

三、客户端的通信流程

　　在单线程的情况下客户端通信的文件描述符只有一个，没有监听的文件描述符

　　1,创建一个通信的套接字　　　

　　int cfd = socket();

　　2.连接服务器，需要知道服务器绑定的ip和端口　　　　

connect();

　　3.与服务端通信

//接受数据
read(); //recv();

//发送数据
write();//send()

　　4.断开连接，关闭文件描述符

close();

　　基于tcp通信的客户端

//客户端，client.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
    //1.创建通信的套接字
    int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (fd == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(0);
    }

    //2.连接服务器
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(10000);
    //addr.sin_addr.s_addr = 
    inet_pton(AF_INET, "192.168.0.23", &addr.sin_addr.s_addr);
    int ret =connect(fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    if (ret == -1)
    {
        perror("connect");
        exit(0);
    }

    //3.和服务端通信
    int  number = 0;
    while (1)
    {
        //发送数据
        char buf[1024];
        sprintf(buf, "您好，服务器。。。%d", number++);
        write(fd, buf, sizeof(buf));

        //接受数据
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
        int len = read(fd, buf, sizeof(buf));
        if (len > 0)
        {
            printf("服务器说：%s\n", buf);
        }
        else if (len == 0)
        {
            printf("服务器断开了连接。。。\n");
            break;
        }
        else
        {
            perror("read");
            break;
        }
        sleep(1); //没隔一秒发送一条数据
    }
}

5.最后，先启动服务端，再启动客户端，效果如下

服务端：

 

　客户端：