Linux 网络编程——TCP编程之客户端

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:


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