一、TCP概述
TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
TCP 具有以下特点:1)电话系统服务模式的抽象2)每一次完整的数据传输都要经过建立连接、使用连接、终止连接的过程3)可靠[图片上传中。。。(1)]、出错重传、且每收到一个数据都要给出相应的确认,保证数据传输的可靠性
二、TCP 编程的 C/S 架构
基于 TCP 的网络编程开发分为服务器端和客户端两部分,常见的核心步骤和流程如下:
三、TCP 客户端编程
对于 TCP 客户端编程流程,有点类似于打电话过程:
1.找个可以通话的手机(socket() )
2.拨通对方号码并确定对方是自己要找的人( connect() )
3.主动聊天( send() 或 write() )
4.或者,接收对方的回话( recv() 或read() )
5.通信结束后,双方说再见挂电话(close() )
所需头文件:#include <sys/socket.h>
int socket(int family,int type,int protocol);
功能:
创建一个用于网络通信的 socket套接字(描述符),详细用法,请看《套接字的介绍》
参数:
family:本示例写 AF_INET,代表 IPv4
type:本示例写 SOCK_STREAM,代表 TCP 数据流
protocol:这里写 0,设为 0 表示使用默认协议
返回值:
成功:套接字
失败 < 0
int connect( int sockfd, const struct sockaddr addr, socklen_t len );
功能:
主动跟服务器建立连接,有点类似于*,我们给别人电话,主动拨对方的电话号码,具体是怎么一个过程,请《connect()、listen()和accept()三者之间的关系》。
参数:
sockfd:socket()返回的套接字
addr:连接的服务器地址结构
len:地址结构体长度
返回值:
成功:0
失败:-1
connect() 函数相当于拨号码,只有拨通号码并且确定对方是自己要找的人(三次握手)才能进行下一步的通信。
ssize_t send(int sockfd, const void* buf, size_t nbytes, int flags);
功能:
发送数据,最后一个参数为 0 时,可以用 write() 替代( send 等同于 write )。注意:不能用 TCP 协议发送 0 长度的数据包。假如,数据没有发送成功,内核会自动重发。
参数:
sockfd: 已建立连接的套接字
buf: 发送数据的地址
nbytes: 发送缓数据的大小(以字节为单位)
flags: 套接字标志(常为 0)
返回值:
成功:成功发送的字节数
失败 < 0
这里通过 Windows 的网络调试助手和虚拟机中的 ubuntu 客户端程序进行通信,网络调试助手下载请点访问密码 d5f3。
Windows 的网络调试助手作为 TCP 服务器,接收客户端的请求,调试助手配置如下:
3.1-实例1:tcp 客户端发送数据:代码ubuntu中运行
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
int main(int argc, charchar *argv[])
{
unsigned short port = 8080; // 服务器的端口号
charchar *server_ip = "10.221.20.24"; // 服务器ip地址
if( argc > 1 ) //函数传参,可以更改服务器的ip地址
{
server_ip = argv[1];
}
if( argc > 2 ) //函数传参,可以更改服务器的端口号
{
port = atoi(argv[2]);
}
int sockfd;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);// 创建通信端点:套接字
if(sockfd < 0)
{
perror("socket");
exit(-1);
}
// 设置服务器地址结构体
struct sockaddr_in server_addr;
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); // 初始化服务器地址
server_addr.sin_family = AF_INET; // IPv4
server_addr.sin_port = htons(port); // 端口
inet_pton(AF_INET, server_ip, &server_addr.sin_addr.s_addr); // ip
// 主动连接服务器
int err_log = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
if(err_log != 0)
{
perror("connect");
close(sockfd);
exit(-1);
}
char send_buf[512] = {0};
printf("send data to %s:%d\n",server_ip,port);
while(1)
{
printf("send:");
fgets(send_buf,sizeof(send_buf),stdin); // 输入内容
send_buf[strlen(send_buf)-1]='\0';
send(sockfd, send_buf, strlen(send_buf), 0); // 向服务器发送信息
}
close(sockfd);
return 0;
}
运行结果:
3.2-实例2:tcp客户端接收数据,代码在ubuntu下运行
tcp接收数据会用到recv()
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t nbytes, int flags);
功能:
接收网络数据,默认的情况下,如果没有接收到数据,这个函数会阻塞,直到有数据到来。
参数:
sockfd:套接字
buf:接收网络数据的缓冲区的地址
nbytes:接收缓冲区的大小(以字节为单位)
flags:套接字标志(常为 0 )
返回值:
成功:成功接收的字节数
失败 < 0
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
int main(int argc, charchar *argv[])
{
unsigned short port = 8080; // 服务器的端口号
charchar *server_ip = "10.221.20.24"; // 服务器ip地址
if( argc > 1 ) //函数传参,可以更改服务器的ip地址
{
server_ip = argv[1];
}
if( argc > 2 ) //函数传参,可以更改服务器的端口号
{
port = atoi(argv[2]);
}
int sockfd;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);// 创建通信端点:套接字
if(sockfd < 0)
{
perror("socket");
exit(-1);
}
// 设置服务器地址结构体
struct sockaddr_in server_addr;
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); // 初始化服务器地址
server_addr.sin_family = AF_INET; // IPv4
server_addr.sin_port = htons(port); // 端口
//inet_pton(AF_INET, server_ip, &server_addr.sin_addr); // ip
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(server_ip);//与inet_pton等价
// 主动连接服务器
int err_log = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
if(err_log != 0)
{
perror("connect");
close(sockfd);
exit(-1);
}
printf("send data to %s:%d\n",server_ip,port);
char send_buf[512] = "this is send data";
printf("send data \"%s \" to %s:%d\n",send_buf,server_ip,port);
send(sockfd, send_buf, strlen(send_buf), 0); // 向服务器发送信息
char recv_buf[512] = {0};
recv(sockfd, recv_buf, sizeof(send_buf), 0); // 接收数据
printf("%s\n", recv_buf);
close(sockfd);
return 0;
}
运行结果: