使用socket编程来实现一个简单的C/S模型（TCP协议）

 前置

所使用到的函数查看本专栏中：socket的概念和常用函数介绍

socket的概念和常用函数介绍-CSDN博客

1.C/S模型 - TCP

下图是基于TCP协议的客户端/服务器程序的一般流程：

服务器调用socket()、bind()、listen()完成初始化后，调用accept()阻塞等待，处于监听端口的状态，客户端调用socket()初始化后，调用connect()发出SYN段并阻塞等待服务器应答，服务器应答一个SYN-ACK段，客户端收到后从connect()返回，同时应答一个ACK段，服务器收到后从accept()返回。

数据传输的过程：

建立连接后，TCP协议提供全双工的通信服务，但是一般的客户端/服务器程序的流程是由客户端主动发起请求，服务器被动处理请求，一问一答的方式。因此，服务器从accept()返回后立刻调用read()，读socket就像读管道一样，如果没有数据到达就阻塞等待，这时客户端调用write()发送请求给服务器，服务器收到后从read()返回，对客户端的请求进行处理，在此期间客户端调用read()阻塞等待服务器的应答，服务器调用write()将处理结果发回给客户端，再次调用read()阻塞等待下一条请求，客户端收到后从read()返回，发送下一条请求，如此循环下去。

如果客户端没有更多的请求了，就调用close()关闭连接，就像写端关闭的管道一样，服务器的read()返回0，这样服务器就知道客户端关闭了连接，也调用close()关闭连接。注意，任何一方调用close()后，连接的两个传输方向都关闭，不能再发送数据了。如果一方调用shutdown()则连接处于半关闭状态，仍可接收对方发来的数据。

在学习socket API时要注意应用程序和TCP协议层是如何交互的： 应用程序调用某个socket函数时TCP协议层完成什么动作，比如调用connect()会发出SYN段 应用程序如何知道TCP协议层的状态变化，比如从某个阻塞的socket函数返回就表明TCP协议收到了某些段，再比如read()返回0就表明收到了FIN段

大致流程：

server:

        socket()        创建socket

        bind()           绑定服务器地址结构

        listen()         设置监听上限

        accept()       阻塞监听客户端连接

        read(fd)       读socket获取客户端数据

        toupper()     小写 -- 大写

        writer(fd)      

        close()

client:    

        socket()       创建socket

        connect()     与服务器建立连接

        writer(fd)      写数据到socket

        read(fd)       读转换后地数据

        显示读取结果

        close()

server

下面通过最简单的客户端/服务器程序的实例来学习socket API。

server.c的作用是从客户端读字符，然后将每个字符转换为大写并回送给客户端。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 6666int main(int argc, char *argv[])
{struct sockaddr_in servaddr;  //服务器的地址结构char buf[MAXLINE];int sockfd, n;char *str;if (argc != 2) {fputs("usage: ./client message\n", stderr);exit(1);}str = argv[1];   //通过命令行运行时顺带加上要转换大小写的字符串sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);// 初始化服务器的地址结构bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr); //这里就不能任意取了，要指定要服务器的IPservaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);//connect申请连接到服务器connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));write(sockfd, str, strlen(str));   //像服务器写要转换大写的字符串n = read(sockfd, buf, MAXLINE);printf("Response from server:\n");  write(STDOUT_FILENO, buf, n);close(sockfd);return 0;
}

client

client.c的作用是从命令行参数中获得一个字符串发给服务器，然后接收服务器返回的字符串并打印。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>  // 添加这个头文件以使用 inet_pton 函数#define MAXLINE 80
#define SERV_PORT 6666int main(int argc, char *argv[])
{struct sockaddr_in servaddr;  // 服务器的地址结构char buf[MAXLINE];int sockfd, n;char *str;if (argc != 2) {fputs("usage: ./client message\n", stderr);exit(1);}str = argv[1];   // 通过命令行运行时顺带加上要转换大小写的字符串sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);// 初始化服务器的地址结构bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));servaddr.sin_family = AF_INET;inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);  // 这里指定服务器的IPservaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);// connect 申请连接到服务器connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));write(sockfd, str, strlen(str));   // 向服务器发送要转换为大写的字符串n = read(sockfd, buf, MAXLINE);printf("Response from server:\n");  write(STDOUT_FILENO, buf, n);  // 将服务器的响应输出到标准输出close(sockfd);return 0;
}

由于客户端不需要固定的端口号，因此不必调用bind()，客户端的端口号由内核自动分配。注意，客户端不是不允许调用bind()，只是没有必要调用bind()固定一个端口号，服务器也不是必须调用bind()，但如果服务器不调用bind()，内核会自动给服务器分配监听端口，每次启动服务器时端口号都不一样，客户端要连接服务器就会遇到麻烦。

客户端和服务器启动后可以使用netstat命令查看链接情况：

netstat -apn|grep 6666

2.出错处理封装函数

上面的例子不仅功能简单，而且简单到几乎没有什么错误处理，我们知道，系统调用不能保证每次都成功，必须进行出错处理，这样一方面可以保证程序逻辑正常，另一方面可以迅速得到故障信息。

为使错误处理的代码不影响主程序的可读性，我们把与socket相关的一些系统函数加上错误处理代码包装成新的函数，做成一个模块wrap.c：

wrap.c

#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
void perr_exit(const char *s)
{perror(s);exit(1);
}
int Accept(int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t *salenptr)
{int n;again:if ( (n = accept(fd, sa, salenptr)) < 0) {if ((errno == ECONNABORTED) || (errno == EINTR))goto again;elseperr_exit("accept error");}return n;
}
int Bind(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen)
{int n;if ((n = bind(fd, sa, salen)) < 0)perr_exit("bind error");return n;
}
int Connect(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen)
{int n;if ((n = connect(fd, sa, salen)) < 0)perr_exit("connect error");return n;
}
int Listen(int fd, int backlog)
{int n;if ((n = listen(fd, backlog)) < 0)perr_exit("listen error");return n;
}
int Socket(int family, int type, int protocol)
{int n;if ( (n = socket(family, type, protocol)) < 0)perr_exit("socket error");return n;
}ssize_t Read(int fd, void *ptr, size_t nbytes)
{ssize_t n;again:if ( (n = read(fd, ptr, nbytes)) == -1) {if (errno == EINTR)goto again;elsereturn -1;}return n;
}ssize_t Write(int fd, const void *ptr, size_t nbytes)
{ssize_t n;again:if ( (n = write(fd, ptr, nbytes)) == -1) {if (errno == EINTR)goto again;elsereturn -1;}return n;
}int Close(int fd)
{int n;if ((n = close(fd)) == -1)perr_exit("close error");return n;
}/*参三：应该读取的字节数*/
ssize_t Readn(int fd, void *vptr, size_t n)
{size_t nleft;  //usigned int 剩余未读取到的字节数ssize_t nread; //int 实际读到的字节数char *ptr;ptr = vptr;nleft = n;   //n 未读取字节数while (nleft > 0) {if ( (nread = read(fd, ptr, nleft)) < 0) {if (errno == EINTR)nread = 0;elsereturn -1;} else if (nread == 0)break;nleft -= nread;ptr += nread;}return n - nleft;
} //网络编程中只有文件描述符 --read和write，要一行一行的读取或是指定大小数据读取得用到文件指针的函数才有那功能
//因此可以对read和write进行封装，实现读取或写入指定大小的数据ssize_t Writen(int fd, const void *vptr, size_t n)
{size_t nleft;ssize_t nwritten;const char *ptr;ptr = vptr;nleft = n;while (nleft > 0) {if ( (nwritten = write(fd, ptr, nleft)) <= 0) {if (nwritten < 0 && errno == EINTR)nwritten = 0;elsereturn -1;}nleft -= nwritten;ptr += nwritten;}return n;
}static ssize_t my_read(int fd, char *ptr)
{static int read_cnt;static char *read_ptr;static char read_buf[100];if (read_cnt <= 0) {again:if ((read_cnt = read(fd, read_buf, sizeof(read_buf))) < 0) {if (errno == EINTR)goto again;return -1;} else if (read_cnt == 0)return 0;read_ptr = read_buf;}read_cnt--;*ptr = *read_ptr++;return 1;
}/*传出参数 vptr*/
ssize_t Readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen)
{ssize_t n, rc;char c, *ptr;ptr = vptr;for (n = 1; n < maxlen; n++) {if ( (rc = my_read(fd, &c)) == 1) {*ptr++ = c;if (c == '\n')break;} else if (rc == 0) {*ptr = 0;return n - 1;} elsereturn -1;}*ptr = 0;return n;
}

wrap.h

#ifndef __WRAP_H_
#define __WRAP_H_
void perr_exit(const char *s);
int Accept(int fd, struct sockaddr *sa, socklen_t *salenptr);
int Bind(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen);
int Connect(int fd, const struct sockaddr *sa, socklen_t salen);
int Listen(int fd, int backlog);
int Socket(int family, int type, int protocol);
ssize_t Read(int fd, void *ptr, size_t nbytes);
ssize_t Write(int fd, const void *ptr, size_t nbytes);
int Close(int fd);
ssize_t Readn(int fd, void *vptr, size_t n);
ssize_t Writen(int fd, const void *vptr, size_t n);
ssize_t my_read(int fd, char *ptr);
ssize_t Readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen);
#endif

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/web/54723.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

基于SpringBoot+Vue+Uniapp的仓库点单小程序的详细设计和实现

基于SpringBoot+Vue+Uniapp的仓库点单小程序的详细设计和实现

2. 详细视频演示 文章底部名片&#xff0c;联系我获取更详细的演示视频 3. 论文参考 4. 项目运行截图 代码运行效果图 代码运行效果图 代码运行效果图 代码运行效果图代码运行效果图 代码运行效果图 5. 技术框架 5.1 后端采用SpringBoot框架 Spring Boot 是一个用于快速开发…
阅读更多...
PowerJob做定时任务调度

PowerJob做定时任务调度

提示&#xff1a;文章写完后&#xff0c;目录可以自动生成&#xff0c;如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言一、区别对比二、使用步骤1. 定时任务类型2.PowerJob搭建与部署 前言 提示&#xff1a;这里可以添加本文要记录的大概内容&#xff1a; PowerJob是基于java开…
阅读更多...
自动驾驶系列—GPS技术在自动驾驶中的应用与挑战：全面解析

自动驾驶系列—GPS技术在自动驾驶中的应用与挑战：全面解析

&#x1f31f;&#x1f31f; 欢迎来到我的技术小筑&#xff0c;一个专为技术探索者打造的交流空间。在这里&#xff0c;我们不仅分享代码的智慧&#xff0c;还探讨技术的深度与广度。无论您是资深开发者还是技术新手&#xff0c;这里都有一片属于您的天空。让我们在知识的海洋中…
阅读更多...
【含开题报告+文档+PPT+源码】基于SpringBoot+Vue医药知识学习与分享平台的设计与实现

【含开题报告+文档+PPT+源码】基于SpringBoot+Vue医药知识学习与分享平台的设计与实现

开题报告 本论文介绍了一个名为岐黄之家的知识学习与分享平台的设计与实现。该平台旨在为用户提供一个交流、学习和分享医药知识的空间。论文首先介绍了中医院交流平台的背景和相关研究现状。随着互联网的快速发展&#xff0c;中医学的学习和交流需求逐渐增多&#xff0c;因此…
阅读更多...
linux 配置nfs

linux 配置nfs

服务器端 sudo apt update sudo apt-get install nfs-kernel-server配置NFS服务器 mkdir /home/aa/workspace/nfsdir chmod 777 /home/aa/workspace/nfsdir sudo vim /etc/exports添加这个语句 /home/aa/workspace/nfsdir *(rw,sync,no_root_squash,insecure)sudo systemctl …
阅读更多...
Python 如何使用 SQLAlchemy 进行复杂查询

Python 如何使用 SQLAlchemy 进行复杂查询

Python 如何使用 SQLAlchemy 进行复杂查询 一、引言 SQLAlchemy 是 Python 生态系统中非常流行的数据库处理库&#xff0c;它提供了一种高效、简洁的方式与数据库进行交互。SQLAlchemy 是一个功能强大的数据库工具&#xff0c;支持结构化查询语言&#xff08;SQL&#xff09;…
阅读更多...
AI绘画 Liveportrait视频驱动图片 ComfyUI工作流详细部署教程（附资源包+详细报错排查）

AI绘画 Liveportrait视频驱动图片 ComfyUI工作流详细部署教程（附资源包+详细报错排查）

AI绘画技术已经逐渐成为艺术创作的新趋势。现在&#xff0c;ComfyUI推出了Liveportrait视频驱动图片的AI绘画工作流&#xff0c;帮助你轻松实现AI绘画创作。本文将为你提供详细的部署教程&#xff0c;附上资源包和报错排查&#xff0c;让你快速上手AI绘画。 Liveportrait视频驱…
阅读更多...
springboot系列--web相关知识探索四

springboot系列--web相关知识探索四

一、前言 web相关知识探索三中研究了请求中所带的参数是如何映射到接口参数中的&#xff0c;也即请求参数如何与接口参数绑定。主要有四种、分别是注解方式、Servlet API方式、复杂参数、以及自定义对象参数。web相关知识探索三中主要研究了注解方式以及Servlet API方式。本次…
阅读更多...
决策树随机森林-笔记

决策树随机森林-笔记

决策树 1. 什么是决策树&#xff1f; 决策树是一种基于树结构的监督学习算法&#xff0c;适用于分类和回归任务。 根据数据集构建一棵树&#xff08;二叉树或多叉树&#xff09;。 先选哪个属性作为向下分裂的依据&#xff08;越接近根节点越关键&#xff09;&#xff1f;…
阅读更多...
Node脚本实现批量打包Vue项目(child_process子进程、window)

Node脚本实现批量打包Vue项目(child_process子进程、window)

前言 前几天用pnpmworkspace实现了monorepo&#xff0c;也就是单仓库多个项目&#xff0c;并且互相之间可能存在一定的联系。所以就存在一个打包的问题&#xff0c;也就是说&#xff0c;我想在打包某个特定子项目时&#xff0c;其他项目也执行build的命令。主要用到的是node的…
阅读更多...
HDLBits中文版，标准参考答案 | 3.2.5 Finite State Machines | 有限状态机（2）

HDLBits中文版，标准参考答案 | 3.2.5 Finite State Machines | 有限状态机（2）

关注 望森FPGA 查看更多FPGA资讯 这是望森的第 17 期分享 作者 | 望森 来源 | 望森FPGA 目录 1 Lemmings 1 2 Lemmings 2 3 Lemmings 3 4 Lemmings 4 5 One-hot FSM | 独热 FSM 6 PS/2 packet parser | PS/2 数据包解析器 7 PS/2 packet parser anddatapath | PS/2 数…
阅读更多...
机器学习课程学习周报十五

机器学习课程学习周报十五

机器学习课程学习周报十五 文章目录 机器学习课程学习周报十五摘要Abstract一、机器学习部分1. 统计推断与贝叶斯推断2. GMM和EM算法补充3. 马尔可夫链蒙特卡罗法3.1 蒙特卡罗法3.2 马尔可夫链3.3 Diffusion模型中的马尔可夫链 总结 摘要 本周的学习涵盖了统计推断和贝叶斯推断…
阅读更多...
C语言 | Leetcode C语言题解之第468题验证IP地址

C语言 | Leetcode C语言题解之第468题验证IP地址

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; char * validIPAddress(char * queryIP) {int len strlen(queryIP);if (strchr(queryIP, .)) {// IPv4int last -1;for (int i 0; i < 4; i) {int cur -1;if (i 3) {cur len;} else {char * p strchr(queryIP last 1, .);if (p…
阅读更多...
演讲干货整理：泛能网能碳产业智能平台基于 TDengine 的升级之路

演讲干货整理：泛能网能碳产业智能平台基于 TDengine 的升级之路

在 7 月 26 日的 TDengine 用户大会上&#xff0c;新奥数能 / 物联和数据技术召集人袁文科进行了题为《基于新一代时序数据库 TDengine 助力泛能网能碳产业智能平台底座升级》的主题演讲。他从泛能网能碳产业智能平台的业务及架构痛点出发&#xff0c;详细分享了在数据库选型、…
阅读更多...
怎么选择合适的数据恢复软件？适用于 Windows 的数据恢复软件对比

怎么选择合适的数据恢复软件？适用于 Windows 的数据恢复软件对比

针对 Windows 的领先数据恢复软件的全面回顾&#xff1a; 丢失重要数据对任何 Windows 用户来说都是一场噩梦。从意外删除到系统崩溃&#xff0c;数据丢失是一个非常普遍的问题。值得庆幸的是&#xff0c;有强大的数据恢复工具可以帮助找回丢失的文件。这篇评论深入探讨了适用于…
阅读更多...
编译链接的过程发生了什么？

编译链接的过程发生了什么？

一&#xff1a;程序的翻译环境和执行环境 在 ANSI C 的任何一种实现中&#xff0c;存在两个不同的环境。 第 1 种是翻译环境&#xff0c;在这个环境中源代码被转换为可执行的机器指令。 第 2 种是执行环境&#xff0c;它用于实际执行代码 也就是说&#xff1a;↓ 1&#xff1…
阅读更多...
阿里140滑块-滑块验证码逆向分析思路学习

阿里140滑块-滑块验证码逆向分析思路学习

一、声明&#xff01; 原创文章&#xff0c;请勿转载&#xff01; 本文内容仅限于安全研究&#xff0c;不公开具体源码。维护网络安全&#xff0c;人人有责。 文章中所有内容仅供学习交流使用&#xff0c;不用于其他任何目的&#xff0c;均已做脱敏处…
阅读更多...
九大排序之交换排序

九大排序之交换排序

1.前言 所谓交换&#xff0c;就是根据序列中两个记录键值的比较结果来对换这两个记录在序列中的位置&#xff0c;交换排序的特点是&#xff1a;将键值较大的记录向序列的尾部移动&#xff0c;键值较小的记录向序列的前部移动。 重点&#xff1a; 冒泡排序和快速排序 2.冒泡排…
阅读更多...
OpenCV库模块解析

OpenCV库模块解析

1.OpenCV库每个模块解析 2.OpenCV的常用函数 它为计算机视觉应用程序提供了一个通用的基础设施&#xff0c;并加速了在商业产品中使用机器感知。作为BSD许可的产品&#xff0c;OpenCV使企业可以很容易地利用和修改代码。该库拥有超过2500个优化算法&#xff0c;其中包括经典和最…
阅读更多...
网站优化门槛低了还是高了？

网站优化门槛低了还是高了？

自从2015年刚接触网站时&#xff0c;从一无所知到现在无人指导&#xff0c;一直跌跌撞撞走过来&#xff0c;当年花了1500元找了广东一个网友用织梦CMS做了一个门户网站&#xff0c;记得那时一星期没下楼&#xff0c;把网站折腾的千疮百孔&#xff0c;而终逐步熟悉网站建设与搜索…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023