TCP通信实现-白红宇

[1] tcp通信原理

1. 建立连接

2. 通信

3. 断开连接

[2] TCP实现流程

1. 头文件

               #include <sys/socket.h> 
               #include <netinet/in.h> 
               #include <arpa/inet.h> 

2. 数据结构

3. 实现流程(函数)

(1) 服务端

1. 创建监听socket 买手机

                     /* 
                      * @param[in] domain 通信领域 
                      *                  @li AF_UNIX, AF_LOCAL 本机通信 
                      * @li AF_INET ipv4 
                      *                  @li AF_INET6 ipv6 
                      * @li AF_PACKET         底层数据包 
                      * @param[in] type 套接字类型 
                      * SOCK_STREAM           流式套接字(TCP) 
                      * SOCK_DGRAM            报文套接字(UDP) 
                      * SOCK_RAW              原始套接字(IP、ICMP) 
                      * @param[in] protocol 指定使用协议，通常是0 
                      * @return 文件描述符(套接字) 
                      * @li -1 错误(错误码见errno) 
                      */ 
                     int socket(int domain, int type, int protocol); 

2. 绑定ip地址(本机)和端口(自己的端口)到监听socket 放SIM卡

                     /* 
                      * @brief 绑定ip地址(本机的)和端口(自己的)到socket 
                      * @param[in] sockfd  套接字 
                      * @param[in] addr 地址(通信类型、ip地址和端口号) 
                      * @param[in] addrlen addr的字节数 
                      * @return @li 0 绑定成功 
                      * @li -1 错误(错误码见errno) 
                      */ 
                     int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 

3. listen(将socket设置为监听模式) 开机

                     /* 
                      * @brief 将socket设置为监听模式 
                      * @param[in] sockfd  套接字 
                      * @param[in] backlog 设置listen队列的最大连接请求个数 
                      * @return @li 0 成功 
                      * @li -1 错误(错误码见errno) 
                      */ 
                     int listen(int sockfd, int backlog); 

4. accept(接收客户端连接, 创建客户端socket) 接通

                     /* 
                      * @brief 接收客户端连接, 创建跟客户端连接的socket 
                      * @param[in] sockfd  监听套接字 
                      * @param[out] addr 客户端地址(ip地址和端口) 
                      * @param[in | out] addrlen 输入地址缓存的字节数，输出实际地址的字节数 
                      * @return 文件描述符(客户端套接字) 
                      * @li -1 错误(错误码见errno) 
                      * @notes listen请求队列为空时，在阻塞模式下，本函数会阻塞 
                      */ 
                     int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); 

5. 利用客户端socket接收/发送数据说话

                     /* 
                      * @brief 发送数据(写数据到发送缓冲区) 
                      * @param[in] sockfd  客户端套接字 
                      * @param[in]  buf 要发送的数据 
                      * @param[in]       len    数据长度 
                      * @param[in] flags 一般为0 
                      * @return 成功发送的字节数 
                      * @li -1 错误(错误码见errno) 
                      * @notes 一个字节都无法发送时，在阻塞模式下，本函数会阻塞 
                      *                  send(sockfd, buf, len, 0) <===> write(sockfd, buf, len); 
                      */ 
                     ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags); 
                     /* 
                      * @brief 接收数据(读取数据从接收中缓冲区) 
                      * @param[in] sockfd  客户端套接字 
                      * @param[out] buf 放置数据的缓冲 
                      * @param[in]       len    缓冲区的字节数 
                      * @param[in] flags 一般为0 
                      * @return 成功读取的字节数 
                      * @li -1 错误(错误码见errno) 
                      * @notes 一个字节都无法接收时，在阻塞模式下，本函数会阻塞 
                      *                  recv(sockfd, buf, sizeof(buf), 0) <===> read(sockfd, buf, sizeof(buf)); 
                      */ 
                     ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags); 

6. close客户端socket 挂机

7. close监听socket 关机

                     int close(int fd); 
                     /* 
                      * @brief 关闭套接字 
                      * @param[in] sockfd  套接字 
                      * @param[in]    how 如何关闭? 
                      * @li SHUT_RD 关闭读 
                      * @li SHUT_WR 关闭写 
                      * @li SHUT_RDWR 关闭读写 
                      * @return @li 0 成功 
                      * @li -1 错误(错误码见errno) 
                      */ 
                     int shutdown(int sockfd, int how); 

(2) 客户端

1. 创建socket

2. 绑定ip地址(本机)和端口(自己的端口)到socket(可选)

3. 建立连接(connect)

                     /* 
                      * @brief 连接服务端 
                      * @param[in] sockfd  套接字 
                      * @param[in]  addr  服务端地址(ip和端口) 
                      * @param[in]       addrlen 地址字节数 
                      * @return @li 0                 成功 
                      * @li -1 错误(错误码见errno) 
                      * @notes 正在连接时，在阻塞模式下，本函数会阻塞，但阻塞有超时时间 
                      */ 
                     int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 

4. 发送/接收数据

5. 关闭socket

[3] udp聊天室

1. 简单的多人聊天

见《4.udp聊天室》

2. 标准聊天

(1) 登陆(功能名字)

(2) 聊天(功能内容)

(3) 退出(功能)

1. 制定协议

打包(数据组合) 1. 结构体 2. 按顺序放数据到缓存

1. 结构体分析

                    typedef struct { 
                      // char c; 
                      // 中间会空3个字节 
                      int func; 
                      char c; 
                      char *p; 
                    } PROL ; 

客户端服务器错误原因解决

字节序小端大端 func会错误，func有四个字节，字节顺序正好相反统一使用大端(htonl/ntohl htons/ntohs)

位数 32bit 64bit 机器理解int类型的时候，位数不同系统没有提供统一方法，程序自己保证位数相同

对齐 32bit 64bit 因为结构体程序对齐，很可能导致中间，空闲的字节认真设计结构体，是它尽量不出现因为需要对齐，而空出内存

数，不相同而导致解析错误

对于初学者，如果需要考虑数据传输完全正确，不要使用结构体。

2. 按顺序放数据到缓存

最简单的方法，保证协议中的数据都是以字节为单位

300 "300"

2.7 "2.7"