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基于TCP的客户端和服务器端的代码设计
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实验平台
linux 实验内容编写TCP服务器和客户端程序，程序运行时服务器等待客户端连接。一旦连接成功，服务器显示客户端的IP地址和端口号，并向客户端发送字符串 实验原理TCP是面向连接的通信，其主要实现过程如下：
我们将服务器代码分为两部分。 1. init_tcp_server() tcp服务器的初始化 2. main() 实现读写数据 这样做的好处是main函数不必写的特别冗长，利于维护。从框架上来说，服务器的初始化也与读、写无关。 tcp服务器的初始化----init_tcp_server()1. 创建socket sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议2. 设置socket 当然这一步可以省略 int32_t opt = 1; ret = setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));详细说明： 3. 绑定（bind函数） 将socket和地址（包括ip，port）绑定。需要定义一个结构体地址，以便于将port的主机字节序转化成网络字节序 struct sockaddr_in serveraddr; //地址结构体bind函数 bind(sockfd,(struct sockaddr*)&serveraddr,sizeof(serveraddr))4. listen监听，将接收到的客户端放入队列 listen(sockfd,10) //第二个参数是队列长度5. 调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描述符，如果没有请求（没有客户端连接），将会阻塞，直到获取请求 int fd=accept(sockfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &clientaddr_len);至此服务器初始化完成，返回成功连接的套接字fd。 服务器端代码如下：tcpserver.c #include #include #include #include #include #include #include #include #define PORT 1234 #define BACKLOG 10 #define BUFFER_SIZE 100 /** * @brief 初始化tcp服务器 * @param[in] listenfd 监听套接字 * @return -1 - 失败, socket 文件句柄 - 成功 */ int32_t init_tcp_server(int32_t listenfd) { struct sockaddr_in server; struct sockaddr_in client; int32_t connectfd = 0; int32_t addrlen; int32_t ret = 0; addrlen = sizeof(client); /**< 创建一个tcp套接字 */ listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (listenfd == -1) { perror("create socket failed!\n"); exit(1); } /**< 设置一个tcp套接字 */ int32_t opt = 1; ret = setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)); if (ret < 0) { perror("set socket failed!\n"); exit(1); } /**< 设置服务器监听所有的IP地址 */ bzero(&server, sizeof(struct sockaddr_in)); server.sin_family = AF_INET; server.sin_port = htons(PORT); /**< 主机字节序转化成网络字节序 */ server.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /**< 与服务器进行绑定 */ if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) == -1) { perror("bind error"); exit(1); } /**< 监听 */ if (listen(listenfd, BACKLOG) == -1) { perror("listen error"); exit(1); } /**< 等待客户端连接，如果没有，一直阻塞 */ if ((connectfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&client, &addrlen)) == -1) { perror("accept error"); close(listenfd); close(connectfd); exit(1); } printf("You got a connection from client's ip is %s, port is %d\n", inet_ntoa(client.sin_addr), htons(client.sin_port)); return connectfd; } int main() { int32_t listenfd = 0; int32_t connectfd = 0; char buf[BUFFER_SIZE] = "Welcome to my server"; connectfd = init_tcp_server(listenfd); send(connectfd, buf, BUFFER_SIZE, 0); /**< 发送信息到客户端 */ close(connectfd); close(listenfd); } 客户端同样，将客户端代码分成两部分： 1. init_tcp_client() tcp客户端的初始化 2. main() 实现读写数据 客户端的初始化较为简单，如上图，只要实现socket和connect函数即可。但是我们希望可以手动输入客户端连接的IP地址，便于以后扩展，因此需要给客户端初始化传入一个参数。例如，输入： ./tcpclient 127.0.0.1客户端代码如下：tcpclient.c #include #include #include #include #include #include #include #include #define PORT 1234 #define BUFFER_SIZE 100 int32_t init_tcp_client(char *ipaddr) { int sockfd = 0; struct sockaddr_in server; if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { perror("create socket failed!\n"); exit(1); } bzero(&server, sizeof(struct sockaddr_in)); server.sin_family = AF_INET; server.sin_port = htons(PORT); inet_pton(AF_INET, ipaddr, &server.sin_addr.s_addr); /**< 点分十进制转换成二进制的网络字节序 */ if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) == -1) { perror("connect error"); exit(1); } return sockfd; } int32_t main(int argc, char*argv[]) { int32_t sockfd, num; char buf[BUFFER_SIZE]; if (argc != 2) { printf("Usage:%s \n",argv[0]); exit(1); } sockfd = init_tcp_client(argv[1]); if ((num = recv(sockfd, buf, BUFFER_SIZE, 0)) == -1) { perror("recv error"); exit(1); } buf[num - 1] = '\0'; printf("Server Message: %s\n", buf); close(sockfd); return 0; }Makefile文件如下： all:server client server:tcpserver.c gcc tcpserver.c -o server client:tcpclient.c gcc tcpclient.c -o client clean: rm -rf server client实验结果如下：
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