【Linux】TCP编程流程

TCP编程流程

socket()创建套接字，套接字TCP协议选择流式服务SOCK_STREAM。

bind()指定套接字使用的IP地址和端口。IP地址是自己主机地址，端口为一个16位的整形值。

listen()方法创建监听队列。监听队列分为存放未完成三次握手的连接和完成三次握手的连接。其第二个参数位指定已完成三次握手队列的长度。

accept()处理存放在listen创建的已完成三次握手的队列中的连接，如果队列为空可能阻塞。

connect()有客户端程序执行建立连接，进行三次握手，指定连接的服务器IP地址和端口。

send()向TCP连接的对端发送数据。

recv()用接收TCP连接的对端发送来的数据，返回值为0说明对方已经关闭连接。

close()关闭TCP连接。

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TCP有关概念

TCP协议：面向连接的可靠的流式服务。（传输层）

TCP三次握手建立连接，四次挥手断开连接。

TCP 的可靠传输是通过使用应答确认和超时重传来完成

可靠性：牺牲一定开销，应答确认、超时重传、去重（序号相同的丢弃）、乱序重排。

滑动窗口：流量控制（控制发送的数据量，太慢效率低，太快缓冲区满）

 粘包：连续send()时，recv()的次数比send()少，无法准确分割出发送方要表达的意义。

       解决：告诉大小，设置特殊符号分割，不连续send

字节序列：大端、小端

大端：网络字节序列（整形必须转成大端）

#include <netinet/in.h>
uint32_t htonl(uint32_t hostlong); // 长整型的主机字节序转网络字节序
uint32_t ntohl(uint32_t netlong); // 长整型的网络字节序转主机字节序
uint16_t htons(uint16_t hostshort); // 短整形的主机字节序转网络字节序
uint16_t ntohs(uint16_t netshort); // 短整型的网络字节序转主机字节序

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 TCP服务端代码（多线程并发）

        服务端接受一个客户端的连接后，创建一个线程或者进程，然后在新创建的线程或进程中循环处理数据。主线程（父进程）只负责监听客户端的连接，并使用 accept()接受连接,不进行数据的处理。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <pthread.h>//多线程并发
struct Node_Arg
{int c;
};void* fun(void *arg)
{struct Node_Arg* p = (struct Node_Arg*)arg;int c = p->c;while( 1 ){char buff[128] = {0};int num = recv(c,buff,127,0);if ( num <= 0 ){break;}printf("buff(c=%d)=%s\n",c,buff);send(c,"ok",2,0);}close(c);free(p);printf("client close\n");
}
int main()
{int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建套接字if ( sockfd == -1){exit(1);}struct sockaddr_in saddr,caddr;//服务器地址、客户端地址memset(&saddr,0,sizeof(saddr));//清空服务器地址saddr.sin_family = AF_INET;//地址簇saddr.sin_port = htons(6000);
//htons 将主机字节序转换为网络字节序： 1024 知名端口 ， 4096保留， 临时端口saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");int res = bind(sockfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));//绑定端口、ip地址if ( res == -1){printf("bind err\n");exit(1);}res = listen(sockfd,5);if ( res == -1){exit(1);}while( 1 ){int len = sizeof(caddr);int c = accept(sockfd,(struct sockaddr*)&caddr,&len);//阻塞if ( c < 0 ){continue;}printf("c=%d\n",c);pthread_t id;struct Node_Arg * ptr = (struct Node_Arg*)malloc(sizeof(struct Node_Arg));ptr->c = c;pthread_create(&id,NULL,fun,ptr);//创建线程}close(sockfd);exit(0);
}

TCP客户端代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main()
{// 创建套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // SOCK_STREAM是tcp的if (sockfd == -1)exit(1);struct sockaddr_in saddr;         // 服务器地址memset(&saddr, 0, sizeof(saddr)); // 清空，（有一个占位的）saddr.sin_family = AF_INET;       // 地址族,告诉它用的什么协议ipv4,ipv6saddr.sin_port = htons(6000);     // 端口，进程代号，htons短整形的主机字节序转网络字节序// 设置服务器地址saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");//哪个主机// 连接服务器int res = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));if (res == -1){printf("connect err\n");exit(1);};while (1){printf("input:\n");char buff[128] = {0};fgets(buff, 128, stdin);if (strncmp(buff, "end", 3) == 0)break;send(sockfd, buff, strlen(buff), 0);//发送到发送缓冲区memset(buff, 0, sizeof(buff)); // 清空//接受数据recv(sockfd, buff, 127, 0);//看接收缓冲区（全双工）printf("buff = %s\n", buff);}close(sockfd);exit(0);
}