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C++?TCP網(wǎng)絡(luò)編程詳細講解

 更新時間:2022年09月20日 10:38:10   作者:K3169  
TCP/IP是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議,它會保證數(shù)據(jù)不丟包、不亂序。TCP全名是Transmission?Control?Protocol,它是位于網(wǎng)絡(luò)OSI模型中的第四層

TCP介紹與編程流程

1、面向連接的流式協(xié)議;可靠、出錯重傳、且每收到一個數(shù)據(jù)都要給出相應的確認

2、通信之前需要建立鏈接

3、服務器被動鏈接,客戶端是主動鏈接

TCP C/S架構(gòu)

TCP客戶端編程流程

  1. socket 創(chuàng)建套接字
  2. connect 連接服務器
  3. send 發(fā)送請求
  4. recv 接收應答
  5. close

1. 創(chuàng)建TCP套接字

socket創(chuàng)建的套接字:沒有端口、主動連接別人

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

注:TCP是SOCK_STREAM, UDP為SOCK_DGRAM

2. connect連接服務器

如果sockfd沒有被bind綁定,第一次調(diào)用connect系統(tǒng)自動分配隨機端口,后續(xù)使用該端口

int connect(int socket, const struct sockaddr *address, socklen_t address_len)
/*
socket: 套接字
address: 連接的服務器地址結(jié)構(gòu)
address_len: 地址結(jié)構(gòu)長度
*/

注:如果客戶端和服務器通信,必須使用connect事先建立連接

3. send發(fā)送請求

ssize_t send(int socket, const void *buffer, size_t length, int flags)
/*
socket: 客戶端套接字
buffer:發(fā)送的消息
length:消息長度
flags: 0
返回值:
	成功:返回發(fā)送的字節(jié)數(shù)
	失?。悍祷?1
*/

4. recv接收應答(默認帶阻塞)

ssize_t recv(int socket, void *buffer, size_t length, int flags);
/*
socket: 客戶端套接字
buffer: 接收的消息
length:能接收的最大長度
flags:0
返回值:
	成功:成功接收的字節(jié)數(shù)
	失敗:-1
*/

5. close

#include <unistd.h>
int close(int fildes);

6. 客戶端編程流程代碼

#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[])
{
	//創(chuàng)建tcp套接字 SOCK_STREAN
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	//connect連接服務器(知道服務器地址信息)
	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));
	//客戶端發(fā)送請求
	send(sockfd, "hello tcp", strlen("hello tcp"), 0 );
	//客戶端接收服務器的應答
	unsigned char buf[1500] = "";
	int len = recv(sockfd, buf, sizeof(buf), 0);
	printf("服務器的應答:%s\n", buf);
	//關(guān)閉套接字
	close(sockfd);
	return 0;
}

TCP服務端編程流程

  1. socket 創(chuàng)建套接字
  2. bind 綁定固定的port、ip地址信息
  3. listen 監(jiān)聽套接字 創(chuàng)建連接隊列
  4. accept
  5. send 發(fā)送請求
  6. recv 接收應答
  7. close

1. 創(chuàng)建TCP套接字

socket創(chuàng)建的套接字

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

注:TCP是SOCK_STREAM, UDP為SOCK_DGRAM

2. bind給服務器綁定固定的port與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監(jiān)聽并創(chuàng)建隊列

listen監(jiān)聽:等待客戶端的連接到來,經(jīng)過三次握手(底層自動),將客戶端放入入連接隊列

#include <sys/socket.h>
int listen(int socket, int backlog);
/*
功能:
	1. 將監(jiān)聽套接字由主動變被動
	2. 為該套接字創(chuàng)建連接隊列
參數(shù):
	socket:變被動的套接字
	backlog:連接隊列的大小
返回值:
	成功:0
	失敗:-1
*/

4. accept提取客戶端的連接(阻塞)

#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd,struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);
/*
功能:
	從已連接隊列中取出一個已經(jīng)建立的連接,如果沒有任何連接可用,則進入睡眠等待(阻塞)
參數(shù):
	sockfd: socket監(jiān)聽套接字
	cliaddr: 用于存放客戶端套接字地址結(jié)構(gòu)
	addrlen:套接字地址結(jié)構(gòu)體長度的地址
返回值:
	已連接套接字
*/

注:返回的是一個已連接套接字,服務器只能通過已連接套接字和客戶端進行數(shù)據(jù)通信

5. send 發(fā)送消息到客戶端

ssize_t send(int socket, const void *buffer, size_t length, int flags)
/*
socket: 客戶端套接字
buffer:發(fā)送的消息
length:消息長度
flags: 0
返回值:
	成功:返回發(fā)送的字節(jié)數(shù)
	失?。悍祷?1
*/

注:如果ssize_t>0,表示發(fā)送成功(實際發(fā)送的字節(jié)數(shù))

  如果ssize_t為-1,表示發(fā)送是失敗

  tcp不允許send發(fā)送0長度報文(服務端接收0長度報文則為客戶端斷開連接)

  udp允許sendto發(fā)送0長度報文

6. recv 接收客戶端的消息

ssize_t recv(int socket, void *buffer, size_t length, int flags);
/*
socket: 客戶端套接字
buffer: 接收的消息
length:能接收的最大長度
flags:0
返回值:
	成功:成功接收的字節(jié)數(shù)
	失?。?1
*/

注:如果ssize_t為0,表示客戶端已經(jīng)斷開連接

  如果ssize_t>0,表示recv收到的實際字節(jié)數(shù)

  如果ssize_t為-1,表示recv讀取數(shù)據(jù)出錯

7. close關(guān)閉所有套接字

#include <unistd.h>
int close(套接字);

注:close后會導致對方recv收到0長度報文

8. TCP服務端編程流程代碼

#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()
{
    //創(chuàng)建套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("cockt");
		return 0;
	}
    //bind綁定固定的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;
	}
	//監(jiān)聽套接字 創(chuàng)捷連接隊列
	ret = listen(sockfd, 10);
	if(ret == -1)
	{
		perror("listen");
		return 0;
	}
	//提取客戶端的連接
	while(1)
	{
		//一次只能提取一個客戶端
		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 ) //提取失敗
		{
			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);
			//打印客戶端的信息
			printf("客戶端:%s %d connected\n", ip, port);
			while(1)
			{
				//獲取客戶端的請求
				unsigned char buf[1500] = "";
				int len = recv(cfd, buf, sizeof(buf), 0);
				if(len == 0) //客戶端已經(jīng)關(guān)閉
				{
					//關(guān)閉與客戶端連接的套接字
					close(cfd);
					break;
				}
				//應答客戶端
				send(cfd, buf, len, 0);
			}
		}	
	}
	//關(guān)閉監(jiān)聽套接字
	close(sockfd);
	return 0;
}

到此這篇關(guān)于C++ TCP網(wǎng)絡(luò)編程詳細講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ TCP內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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