基於TCP通訊的簡單服務端和客戶端程式
阿新 • • 發佈：2019-01-24
背景
因為最近在研究網路相關的東西，因此經常要寫程式做實驗來驗證。主要是TCP通訊，因此就寫了個簡單的基於TCP通訊的小程式，方便以後要使用的時候能直接複用，省的還要各種谷歌、百度。
功能介紹
寫的很簡單，實現的就是客戶端讀取鍵盤輸入，傳送給服務端，服務端打印出該輸入。
因為只研究TCP通訊原理，就沒有再做其他的多執行緒併發之類的功能。
程式碼
1、先看服務端程式碼
/*服務端TCP程式一般流程
*1、建立socket
*2、繫結埠和ip
*3、監聽socket
*4、接收客戶端的請求
*5、從緩衝區中讀取資料
*/
#include <stdio.h> 2、然後是客戶端程式碼
/*客戶端TCP程式一般流程
*1、建立socket
*2、向服務端發起連線
*3、向緩衝區中寫入資料
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#define PORT 5000
#define IP "192.168.0.106"
int main()
{
int client_fd;
char buf[1024] = {0};//讀寫緩衝區
struct sockaddr_in client_addr;
ssize_t size;
//建立socket
if ((client_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
perror("socket");
return 1;
}
//填充ip埠資訊
client_addr.sin_family = AF_INET;
client_addr.sin_port = htons(PORT);
client_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);
//向服務端發起連線
if (connect(client_fd, (struct sockaddr*)&client_addr, sizeof(client_addr)) < 0) {
perror("connect");
return 2;
}
while(1) {
memset(buf, 0, sizeof(buf));
//從標準輸入獲取字串
if (!gets(buf)) {
perror("gets");
return 3;
}
if (strcmp(buf, "quit") == 0)
break;
if (write(client_fd, buf, strlen(buf)) != strlen(buf)) {
perror("write");
return 4;
}
}
close(client_fd);
return 0;
}3、最後是一個簡單的Makefile
all:
gcc server.c -o server
gcc client.c -o client
clean:
rm -rf server client編譯後程序就能跑起來了，使用netstat命令檢視連線狀態如下：
客戶端退出後，服務端還是在監聽新連線的到來。
探討
1、對於服務端程式碼的accept函式
一般情況我們是將第二、三個入參置為空的，表示我們不關注客戶端資訊，如下
accept_fd = accept(listen_fd, NULL, NULL);此處我們為了列印客戶端ip和埠，因此傳入了我們定義的結構體，用於獲取客戶端資訊。
2、關於服務端監聽ip，或者是說繫結的ip
一般我們服務端程式監聽全網段ip，即在呼叫bind函式時ip地址使用INADDR_ANY作為引數，如下，
server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);這兩種使用的區別我們可以通過netstat命令檢視，對比如下，
上面的圖為設定了具體監聽ip的程式，下面是使用INADDR_ANY為引數的程式。由此，我們程式設計時就需要根據環境上是否有多個ip，程式是否需要監聽所有網絡卡的埠來確定我們函式的引數設定。
3、客戶端程式一般不呼叫bind函式
在客戶端程式中我們一般不呼叫bind函式，因為我們其實一般並不關心客戶端使用什麼ip和什麼埠和服務端通訊，核心會替你選擇一個未被佔用的埠以及能和服務端通訊的ip來發起連線。但是作為客戶端，我們是否可以使用bind函式呢？答案是肯定的。考慮以下場景，如果我們想要指定客戶端連線從哪個ip出去，使用哪個埠，這時候就必須使用bind函數了，這也就是bind函式的作用。
我們將上面客戶端的程式稍微修改一下，增加bind操作。為了更好的看出bind的結果，我在環境上配了兩個ip，讓客戶端和服務端各在一個ip上進行通訊。我們配置客戶端使用5555號埠，繫結在ip:192.168.0.107上，如程式碼所示：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#define PORT 5000
#define IP "192.168.0.106"
int main()
{
int client_fd;
char buf[1024] = {0};//讀寫緩衝區
struct sockaddr_in client_addr;
ssize_t size;
//建立socket
if ((client_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
perror("socket");
return 1;
}
/**************************************************************************/
//客戶端使用bind函式繫結ip和埠
struct sockaddr_in client_bind;
client_bind.sin_family = AF_INET;
client_bind.sin_port = htons(5555);
client_bind.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.107");
if (bind(client_fd, (struct sockaddr*)&client_bind, sizeof(client_bind)) < 0) {
perror("bind");
return 5;
}
/**************************************************************************/
//填充ip埠資訊
client_addr.sin_family = AF_INET;
client_addr.sin_port = htons(PORT);
client_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);
//向服務端發起連線
if (connect(client_fd, (struct sockaddr*)&client_addr, sizeof(client_addr)) < 0) {
perror("connect");
return 2;
}
while(1) {
memset(buf, 0, sizeof(buf));
//從標準輸入獲取字串
if (!gets(buf)) {
perror("gets");
return 3;
}
if (strcmp(buf, "quit") == 0)
break;
if (write(client_fd, buf, strlen(buf)) != strlen(buf)) {
perror("write");
return 4;
}
}
close(client_fd);
return 0;
}編譯執行後同樣使用netstat命令觀察連線狀態，如下：
對比之前的截圖我們可以發現，客戶端的ip和埠已經變成我們設定的值。所以說，bind在客戶端也是可以使用的。