TCP服务器程序

　　Linux下编写TCP服务器调用的函数顺序为：socket -> bind -> listen -> accept -> recv/send

socket

　　参见：http://c.biancheng.net/view/2131.html

　　socket函数成功返回文件描述符，失败返回-1

bind

　　参见：http://c.biancheng.net/view/2344.html

　　需要注意的是，bind函数的第二个参数类型为struct sockaddr *，但用的时候经常传入struct sockaddr_in *类型的参数，具体原因参考网页中有说。并且如果使用的结构是struct sockaddr_in，那么需要包含netinet/in.h。

　　struct sockaddr_in结构体中的成员变量参考网页中也有说，需要注意其中的sin_port成员表示端口，需要用htons函数转换，htons函数说明如下：https://blog.csdn.net/zhuguorong11/article/details/52300680

　　sin_addr.s_addr也需要用inet_addr函数转换，需要注意的是，给sin_addr.s_addr赋值为0表示绑定本机IP，这也是常用的写法。

　　第三个参数类型为socklen_t，直接传入sizeof(struct sockaddr_in)即可。

　　返回值：成功返回0，失败返回-1。

　　如果程序在acctpt之后非正常退出（ctrl+c），下次bind可能会失败，需要等待一段时间恢复。

listen和accept

　　参见：http://c.biancheng.net/view/2345.html

　　listen函数成功返回0，失败返回-1

　　而accept成功返回一个文件描述符，失败返回-1，这个文件描述符就是可以用recv和send函数通信的文件描述符。

　　accept函数默认会阻塞，直到有客户端来连接。

　　accept函数的第2个参数是输出参数，用来得到客户端的地址和端口

　　第三个参数是输入参数，指定的是第二个参数占用的空间大小，即sizeof(struct sockaddr_in)。

　　特别注意第三个参数是输入参数而不是输出参数，我在一次测试就遇到了这个问题，我在想如果第三个参数如果是输入，那为什么要传指针类型，因此我将第三个参数指向的值设为0，结果accept运行返回OK了，并且打印第三个参数的值也变成了16。但是打印客户端的IP地址却变成了0.0.0.0，端口号也是0。因此在accept的时候传入的第三个参数指向的值应为sizeof(struct sockaddr_in)。

　　accept执行成功后可以用inet_ntoa函数将IP地址以字符串的方式取出， inet_ntoa的函数原型为：char *inet_ntoa(struct in_addr in);

　　有一点要特别注意，如果使用了inet_ntoa函数，那么就必须包含arpa/inet.h头文件，否则当你用一个char *类型的变量去接收inet_ntoa函数的返回值时会报一个很奇怪的警告，意思就是inet_ntoa函数返回的是一个int型，但是我用man手册反反复复看了不下5遍，inet_ntoa函数返回的就是char *类型，最后网上找资料发现是必须要包含arpa/inet.h头文件。不过有趣的是，如果我不包含arpa/inet.h头文件，而就用一个int类型的变量来接收inet_ntoa的返回值，结果编译还不会报任何警告和错误，运行程序时还真的能得到一个int类型的值。

　　用ntohs取出端口号，ntohs的函数原型为uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

recv和send

　　recv用于接收数据，函数原型为：ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

　　sockfd：套接字描述符，注意该描述符不是socket函数返回的描述符，而是accept函数返回的描述符。

　　buf：用于存放数据的缓冲区
　　len：希望接收的最大字节个数

　　flags：一般设置为0，具体描述在man手册中可以看到

　　send用于发送数据，函数原型为：ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

　　sockfd：套接字描述符，注意该描述符不是socket函数返回的描述符，而是accept函数返回的描述符。

　　buf：用于存放数据的缓冲区
　　len：希望发送的最大字节个数

　　flags：一般设置为0，具体描述在man手册中可以看到

　　如果客户端断开连接，那么recv函数将不阻塞，返回值为0，可以通过这个方法判断客户端是否断开连接。

　　接收数据可以用read函数代替，发送数据也可以用send函数代替。

例程：

tcp_server.c

  1  /**
  2   * filename: tcp_server.c
  3   * author: Suzkfly
  4   * date: 2021-01-22
  5   * platform: Ubuntu
  6   * 配合windows的网络调试工具使用：
  7   *     1、先保证windows与Ubuntu在同一网段且互相能ping通；
  8   *     2、在windows下打开网络调试助手，选择协议类型为TCP Client，远程主机地址为
  9   *        Ubuntu的IP地址，远程主机端口为Ubuntu例程中写的端口，接收设置和发送设
 10   *        置都选择ASCLL。
 11   *     3、运行Ubuntu下的TCP服务器程序；
 12   *     4、网络调试助手上点击“连接”。
 13   *     5、连接成功后在网络调试助手上发送数据，在Ubuntu下的终端上能看到，
 14   *        在Ubuntu下的终端上输入字符串按回车发送，在windows上的网络调试助手上也
 15   *        能看到。
 16   */
 17 #include <stdio.h>
 18 #include <sys/types.h>
 19 #include <sys/socket.h>
 20 #include <string.h>
 21 #include <netinet/in.h>
 22 #include <arpa/inet.h>
 23 #include <errno.h>
 24
 25 //#define IP_ADDR "127.0.0.1" /* IP地址 */
 26 #define PORT    10000       /* 端口号 */
 27
 28 int main(int argc, const char *argv[])
 29 {
 30     int sock_fd = 0, confd = 0;
 31     struct sockaddr_in serv_addr;       /* 服务器IP（本机IP） */
 32     struct sockaddr_in client_addr;     /* 客户端IP（连接者IP） */
 33     socklen_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);
 34     int ret = 0;                        /* 用于接收函数返回值 */
 35     int pid = 0;
 36     char buf[128] = { 0 };              /* 用于存放数据的缓冲区 */
 37     int len = 0;                        /* 发送和接收数据的长度 */
 38
 39     /* 创建TCP套接字 */
 40     sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 41
 42     /* 将套接字与IP和端口绑定 */
 43     memset(&serv_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
 44     serv_addr.sin_family = AF_INET;
 45     //serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP_ADDR); /* 绑定IP */
 46     serv_addr.sin_addr.s_addr = 0;                  /* 绑定0就是绑定自己 */
 47     serv_addr.sin_port = htons(PORT);               /* 端口号 */
 48     ret = bind(sock_fd, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
 49     if (ret == 0) {
 50         printf("bind ok\n");
 51     } else {
 52         printf("bind failed\n");
 53         close(sock_fd);
 54         return 0;
 55     }
 56
 57     /* 让套接字进入被动监听状态 */
 58     ret = listen(sock_fd, 10);
 59     if (ret == 0) {
 60         printf("listen ok\n");
 61     } else {
 62         printf("listen failed\n");
 63         close(sock_fd);
 64         return 0;
 65     }
 66
 67 re_connect:
 68
 69     /* 接收客户端请求（阻塞） */
 70     memset(&client_addr, 0, sizeof(client_addr));
 71     printf("accept...\n");
 72     confd = accept(sock_fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &addr_len);
 73     if (confd > 0) {
 74         printf("accept ok\n");
 75     } else {
 76         printf("accept failed\n");
 77         close(sock_fd);
 78         return 0;
 79     }
 80
 81     /* 打印客户端信息 */
 82     printf("addr_len = %d\n", addr_len);
 83     printf("Client IP: %s\n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr)); /* IP地址 */
 84     printf("Client Port:%d\n", ntohs(client_addr.sin_port));      /* 端口号 */
 85
 86     pid = fork();
 87
 88     if (pid > 0) {      /* 接收数据 */
 89         while (1) {
 90             memset(buf, 0, sizeof(buf));
 91             len = recv(confd, buf, sizeof(buf), 0);
 92             //len = read(confd, buf, sizeof(buf));
 93             if (len == 0) {     /* 如果recv返回0，则表示远端断开连接 */
 94                 goto re_connect;
 95             }
 96             printf("len = %d\n", len);
 97             printf("data: %s\n", buf);
 98         }
 99     } else if (pid == 0) {
100         while (1) {     /* 发送数据 */
101             memset(buf, 0, sizeof(buf));
102             scanf("%s", buf);
103             len = send(confd, buf, strlen(buf), 0);
104             //len = write(confd, buf, strlen(buf));
105         }
106     }
107 }

该测试程序有一个BUG，如果客户端断开连接，那么recv返回0，则会跳转到代码第67行重新连接，如果连接成功，则在第86行又会调用fork函数，创建出一个新的进程。在测试时发现，如果客户端断开连接并重新连接后的一端时间内，在服务器终端中输入的数据在网络调试助手中收不到。

网络调试助手设置如下：

注意：

例程中如果使用windows的网络调试工具，如果在绑定的时候指定回环网卡，则在windows上的网络调试助手连接不上。