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【Linux】TCP编程流程

【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。

//返回套接字文件描述符
int socket
(int domain, //地址族规范(ipv4还是ipv6)int type,//新套接字的类型规范(TCP还是UDP)int protocol//要使用的协议(默认给0)
);

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。

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
//绑定成功返回0,失败返回-1
//(套接字描述符,地址结构,套接字地址长度);

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。

int listen(int sockfd, int backlog);
//成功返回0,失败返回-1
//(被监听的套接字,完全连接状态套接字上限)

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。

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
//(执行过listen系统调用的监听套接字,被连接的远端套接字地址,套接字地址长度)

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

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen);
//(套接字返回的值,服务器监听的套接字的地址,这个地址的长度)

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。

ssize_t recv(int sockfd, void *buff, size_t len, int flags);
ssize_t send(int sockfd, const void *buff, size_t len, int flags);

close()关闭TCP连接。

int close(int sockfd);

TCP有关概念

TCP协议:面向连接可靠流式服务。(传输层)

TCP三次握手建立连接,四次挥手断开连接。

 

挥手也可以只执行三次(刚好服务端和客户端都要关闭,ACK和FIN一起发送)

 

TCP 的可靠传输是通过使用应答确认超时重传来完成

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

 TCP服务端代码

#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>int main()
{int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建套接字if ( sockfd == -1)//创建失败退出{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(使用ipv4)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");//回环地址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);//创建监听队列if ( res == -1){exit(1);}while( 1 )//服务器循环接收客户端连接{int len = sizeof(caddr);int c = accept(sockfd,(struct sockaddr*)&caddr,&len);//阻塞if ( c < 0 )//没有接收到,继续接收{continue;}printf("c=%d\\n",c);//接收到输出char data[128]={0};int n = recv(c,data,127,0);//阻塞printf("n=%d,buff = %s\\n",n,data);send(c,"ok",2,0);//给客户端发送okclose(c);}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);//输出接收到的数据}close(sockfd);//关闭套接字exit(0);
}