4.1 实现基于TCP的服务端/客户端

4.1.1 TCP服务端的默认函数调用顺序

1 socket() 创建套接字
2 bind() 分配套接字地址
3 listen() 等待连接请求状态
4 accept() 允许连接
5 read()/write() 数据交换
6 close() 断开连接

4.1.2 进入等待连接请求状态

  1. #include<sys/socket.h>
  2. int listen(int sock, int backlog);
  3. //成功时返回0,失败时返回-1

4.1.3 受理客户端连接请求

  1. #include<sys/socket.h>
  2. int accept(int sock, struct sockaddr * addr, socklen_t * addrlen);
  3. //成功时返回创建的套接字文件描述符,失败时返回-1

4.1.4 TCP客户端的默认函数调用顺序

1 socket() 创建套接字
2 connect() 请求连接
3 read()/write() 交换数据
4 close() 断开连接

与服务器想比最大的区别就是请求连接。

  1. #include<sys/socket.h>
  2. int connect(int sock, struct sockaddr * servaddr, socklen_t addrlen);
  3. //成功时返回0,失败时返回-1
  4. //**connect函数**之后并不立即进行数据交换。

但是,发现实现服务器的过程中我们需要给套接字分配IP端口号,客户端却没有这样做。这是因为在调用connect函数的时候客户端的IP端口号就会实现自动的分配,无需使用bind函数进行分配。

4.2 实现迭代服务器/客户端

4.2.1 迭代服务器/客户端

  • 服务器端在同一时刻只与一个客户端相连,并提供回声服务。
  • 服务器端依次向5个客户端提供服务并退出。
  • 客户端接收用户输入的字符串并发送到服务器端。
  • 服务器端将接收的字符串数据传回客户端,即“回声”。
  • 服务器端与客户端之间的字符串回声一直执行到客户端输入Q为止。

注意观察accept函数调用的过程

  1. //echo_server.c
  2. #include<stdio.h>
  3. #include<stdlib.h>
  4. #include<string.h>
  5. #include<unistd.h>
  6. #include<arpa/inet.h>
  7. #include<sys/socket.h>
  8. #define BUF_SIZE 1024
  9. void error_handling(char *message);
  10. int main(int argc, char *argv[])
  11. {
  12. int serv_sock, clnt_sock;
  13. char message[BUF_SIZE];
  14. int str_len, i;
  15. struct sockaddr_in serv_adr, clnt_adr;
  16. socklen_t clnt_adr_sz;
  17. if(argc!=2){
  18. printf("Usage : %s<port>\n", argv[0]);
  19. exit(1);
  20. }
  21. serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  22. if(serv_sock==-1)
  23. error_handling("socket() error");
  24. memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_adr));
  25. serv_adr.sin_family=AF_INET;
  26. serv_adr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
  27. serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[1]));
  28. if(bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_adr,sizeof(serv_adr))==-1)
  29. error_handling("bind() error");
  30. if(listen(serv_sock, 5)==-1)
  31. error_handling("listen() error");
  32. clnt_adr_sz=sizeof(clnt_adr);
  33. for(i=0; i<5; i++)
  34. {
  35. clnt_sock=accept(serv_sock, (struct sockaddr*)&clnt_adr, &clnt_adr_sz);
  36. if(clnt_sock==-1)
  37. error_handling("accept() error");
  38. else
  39. printf("Connected client %d \n", i+1);
  40. while((str_len=read(clnt_sock, message, BUF_SIZE))!=0)
  41. write(clnt_sock, message, str_len);
  42. close(clnt_sock);
  43. }
  44. close(serv_sock);
  45. return 0;
  46. }
  47. void error_handling(char *message)
  48. {
  49. fputs(message, stderr);
  50. fputc('\n', stderr);
  51. exit(1);
  52. }
//echo_client.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<sys/socket.h>

#define BUF_SIZE 1024
void error_handling(char *message);
int main(int argc, char *argv[])
{
    int sock;
    char message[BUF_SIZE];
    int str_len;
    struct sockaddr_in serv_adr;

    if(argc!=3){
        printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    sock=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if(sock==-1)
        error_handling("socket() error");

    memset(&serv_adr, 0, sizeof(serv_addr));
    serv_adr.sin_family=AF_INET;
    serv_adr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);
    serv_adr.sin_port=htons(atoi(argv[2]));

    if(connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_adr, sizeof(serv_adr))==-1)
        error_handling("connect() error!");
    else
        puts("Connected.........");

    while(1)
    {
        fputs("Input message(Q to quit):", stdout);
        fgets(message, BUF_SIZE, stdin);

        if(!strcmp(message,"q\n")||!strcmp(message,"Q\n"))
            break;

        write(sock, message, strlen(message));
        str_len=read(sock, message, BUF_SIZE-1);
        message[str_len]=0;
        printf("Message from server:%s",message);
    }
    close(sock);
    return 0;
}
void error_handling(char *message)
{
    fputs(message, stderr);
    fputc('\n', stderr);
    exit(1);
}