C++ TCP网络编程详细讲解
TCP介绍与编程流程
1、面向连接的流式协议;可靠、出错重传、且每收到一个数据都要给出相应的确认
2、通信之前需要建立链接
3、服务器被动链接，客户端是主动链接
TCP C/S架构
TCP客户端编程流程
- Socket 创建套接字
- connect 连接服务器
- send 发送请求
- recv 接收应答
- close
1. 创建TCP套接字
socket创建的套接字：没有端口、主动连接别人
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);注：TCP是SOCK_STREAM， UDP为SOCK_DGRAM
2. connect连接服务器
如果sockfd没有被bind绑定，第一次调用connect系统自动分配随机端口，后续使用该端口
int connect(int socket, const struct sockaddr *address, socklen_t address_len)
注：如果客户端和服务器通信，必须使用connect事先建立连接
3. send发送请求
ssize_t send(int socket, const void *buffer, size_t length, int flags)
4. recv接收应答（默认带阻塞）
ssize_t recv(int socket, void *buffer, size_t length, int flags);
5. close
#include <unistd.h>
int close(int fildes);6. 客户端编程流程代码
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
int main(int arGC, char const *argv[])
{
//创建tcp套接字 SOCK_STREAN
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//connect连接服务器（知道服务器地址信息）
struct sockaddr_in ser_addr;
bzero(&ser_addr, sizeof(ser_addr));
ser_addr.sin_family = AF_INET;
ser_addr.sin_port = htons(8000);
ser_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.9.21.211");
connect(sockfd, (struct sockaddr *)&ser_addr, sizeof(ser_addr));
//客户端发送请求
send(sockfd, "hello tcp", strlen("hello tcp"), 0 );
//客户端接收服务器的应答
unsigned char buf[1500] = "";
int len = recv(sockfd, buf, sizeof(buf), 0);
printf("服务器的应答：%s\n", buf);
//关闭套接字
close(sockfd);
return 0;
}
TCP服务端编程流程
- socket 创建套接字
- bind 绑定固定的port、ip地址信息
- listen 监听套接字 创建连接队列
- accept
- send 发送请求
- recv 接收应答
- close
1. 创建TCP套接字
socket创建的套接字
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);注：TCP是SOCK_STREAM， UDP为SOCK_DGRAM
2. bind给服务器绑定固定的port与IP地址信息
struct sockaddr_in my_addr;
bzero(&my_addr, sizeof(my_addr)):
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_port = htons(8000);
my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(my_addr)):
3. listen监听并创建队列
listen监听：等待客户端的连接到来，经过三次握手（底层自动），将客户端放入入连接队列
#include <sys/socket.h>
int listen(int socket, int backlog);
4. accept提取客户端的连接（阻塞）
#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd,struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);
注：返回的是一个已连接套接字，服务器只能通过已连接套接字和客户端进行数据通信
5. send 发送消息到客户端
ssize_t send(int socket, const void *buffer, size_t length, int flags)
注：如果ssize_t>0，表示发送成功（实际发送的字节数）
如果ssize_t为-1，表示发送是失败
tcp不允许send发送0长度报文（服务端接收0长度报文则为客户端断开连接）
udp允许sendto发送0长度报文
6. recv 接收客户端的消息
ssize_t recv(int socket, void *buffer, size_t length, int flags);
注：如果ssize_t为0，表示客户端已经断开连接
如果ssize_t>0，表示recv收到的实际字节数
如果ssize_t为-1，表示recv读取数据出错
7. close关闭所有套接字
#include <unistd.h>
int close(套接字);注：close后会导致对方recv收到0长度报文
8. TCP服务端编程流程代码
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h> //socket
#include <netinet/in.h> //struct sockaddr_in
#include <string.h> //memset
#include <arpa/inet.h> //htos
#include <unistd.h> //close
int main()
{
//创建套接字
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(sockfd < 0)
{
perror("cockt");
return 0;
}
//bind绑定固定的port、ip地址信息
struct sockaddr_in my_addr;
bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_port = htons(9000);
my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
int ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(my_addr));
if(ret == -1)
{
perror("bind");
return 0;
}
//监听套接字 创捷连接队列
ret = listen(sockfd, 10);
if(ret == -1)
{
perror("listen");
return 0;
}
//提取客户端的连接
while(1)
{
//一次只能提取一个客户端
struct sockaddr_in cli_addr;
socklen_t cli_len = sizeof(cli_addr);
int cfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cli_addr, &cli_len);
if(cfd < 0 ) //提取失败
{
perrer("accept\n");
break;
}
else
{
char ip[16] = "";
unsigned short port = 0;
inet_ntop(AF_INET, &cli_addr.sin_addr.s_addr, ip, 16);
port = ntohs(cli_addr.sin_port);
//打印客户端的信息
printf("客户端：%s %d connected\n", ip, port);
while(1)
{
//获取客户端的请求
unsigned char buf[1500] = "";
int len = recv(cfd, buf, sizeof(buf), 0);
if(len == 0) //客户端已经关闭
{
//关闭与客户端连接的套接字
close(cfd);
break;
}
//应答客户端
send(cfd, buf, len, 0);
}
}
}
//关闭监听套接字
close(sockfd);
return 0;
}
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