网络编程——TCP

发布于:2025-03-04 ⋅ 阅读:(17) ⋅ 点赞:(0)

        在Linux系统上使用C语言进行网络编程时,TCP(Transmission Control Protocol)是最常用的协议之一,它提供了可靠、面向连接的数据传输服务。下面是关于如何使用C语言在Linux系统中进行TCP网络编程的详细步骤与示例。

基本步骤

1.创建套接字 (Socket)

        使用 socket() 系统调用创建套接字,指定协议族(AF_INET)和协议类(SOCK_STREAM,表示TCP)。

2.绑定地址和端口 (Bind)

        在服务器端,使用 bind() 将套接字与特定的IP地址和端口号绑定。

3.监听连接 (Listen)

        服务器使用 listen() 函数进入监听状态,等待客户端的连接请求。

4.接受连接 (Accept)

        服务器端使用 accept() 接受客户端的连接请求,并返回一个新的套接字用于与客户端通信。

5.建立连接 (Connect)

        客户端使用 connect() 发起连接请求,向服务器发送连接请求。

6.数据传输 (Send/Recv)

        连接建立后,双方可以使用 send() 和 recv() 进行数据的发送和接收。

7.关闭连接 (Close)

        数据传输完成后,双方需要通过 close() 关闭套接字,释放资源。

示例代码
服务器端代码
服务器端代码需要进行以下操作:

        创建套接字
        绑定IP地址和端口
        监听客户端连接请求
        接受客户端连接并进行数据交互
        关闭连接

#include "public.h"

int init_udp_ser(const char *ip, unsigned short port)
{
	struct sockaddr_in seraddr;
	seraddr.sin_family = AF_INET;
	seraddr.sin_port = htons(port);
	seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);

	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (sockfd < 0)
	{
		perror("fail socket");
		return -1;
	}
	
	int ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr));
	if (ret < 0)
	{
		perror("fail bind");
		return -1;
	}

	return sockfd;
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
	char buff[512] = {0};

	int sockfd = init_udp_ser("192.168.1.139", 50000);
	if (sockfd < 0)
	{
		return -1;
	}

	int ret = listen(sockfd, 2);
	if (ret < 0)
	{
		perror("fail listen");
		return -1;
	}

	int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);
	if (connfd < 0)
	{
		perror("fail accept");
		return -1;
	}

	pid_t pid = fork();
	if (pid < 0)
	{
		perror("fail fork");
		return -1;
	}

	if (0 == pid)
	{
		while (1)
		{
			memset(buff, 0, sizeof(buff));
			ssize_t size = recv(connfd, buff, sizeof(buff), 0);
			if (size == 0)
			{
				break;
			}
			printf("%s\n", buff);
		}
	}
	else if (pid > 0)
	{
		while (1)
		{
			memset(buff, 0, sizeof(buff));
			fgets(buff, sizeof(buff), stdin);
			ssize_t size = send(connfd, buff, strlen(buff), 0);
			if (size < 0)
			{
				perror("fail send");
				return -1;
			}
		}
	}

	close(sockfd);
	close(connfd);

	return 0;
}

客户端代码
客户端代码需要进行以下操作:

        创建套接字
        连接到服务器
        发送数据并接收回应
        关闭连接

#include "public.h"

int init_tcp_cli()
{
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (sockfd < 0)
	{
		perror("fail socket");
		return -1;
	}
	return sockfd;
}



int main(int argc, const char *argv[])
{
	int sockfd = init_tcp_cli();
	if (sockfd < 0)
	{
		return -1;
	}

	char buff[512] = {0};
	struct sockaddr_in seraddr;

	seraddr.sin_family = AF_INET;
	seraddr.sin_port = htons(50000);
	seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.139");

	int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&seraddr, sizeof(seraddr));
	if (ret < 0)
	{
		perror("fail connect");
		return -1;
	}
	
	pid_t pid = fork();
	if (pid < 0)
	{
		perror("fail fork");
		return -1;
	}

	if (0 == pid)
	{
		while (1)
		{
			memset(buff, 0, sizeof(buff));
			fgets(buff, sizeof(buff), stdin);
			ssize_t size = send(sockfd, buff, strlen(buff), 0);
			if (size < 0)
			{
				perror("fail send");
				return -1;
			}
		}
	}
	if (pid > 0)
	{
		while (1)
		{
			memset(buff, 0, sizeof(buff));
			ssize_t size = recv(sockfd, buff, sizeof(buff), 0);
			if (size == 0)
			{
				break;
			}
			printf("RECV:%s\n", buff);
		}
		
	}	

	close(sockfd);

	return 0;
}

详细解释

        创建套接字:

                        socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)

                        创建一个TCP套接字,其中AF_INET表示IPv4协议族,SOCK_STREAM表示流式套接字(TCP协议)。

        绑定地址和端口:

                        bind()将服务器的套接字与指定的IP地址和端口绑定。

        监听连接:

                        listen()使服务器进入监听状态,准备接受客户端的连接请求。

        接受连接:

                        accept()用于接收客户端的连接请求,并返回一个新的套接字,这个新的套接字用于与客户端的数据交互。

        建立连接:

                        客户端通过connect()函数连接到服务器,指定目标服务器的IP和端口。

        数据传输:

                        服务器和客户端使用send()函数发送数据,使用recv()函数接收数据。

        关闭连接:

                        close()用于关闭套接字,释放系统资源。

注意事项

        1.错误处理:示例代码中的 perror() 函数用于在系统调用失败时输出错误信息。
        2.网络字节序:端口号、IP地址等使用网络字节序(大端序)。通过 htons() 和 htonl() 将主机字节序转换为网络字节序。

总结
        通过上面的示例代码,我们可以使用C语言在Linux环境下进行TCP网络编程。TCP协议提供了可靠的、面向连接的通信机制,适用于需要数据可靠传输的应用程序。在实际开发中,需要根据具体的业务需求来处理数据传输、错误处理、连接管理等问题。