基于TCP的客户端、服务器端socket编程

一.实验目的

理解tcp传输客户端服务器端通信流程

二.实验平台

MAC OS

三.实验内容

编写TCP服务器套接字程序，程序运行时服务器等待客户的连接，一旦连接成功，则显示客户的IP地址、端口号，并向客户端发送字符串。

四.实验原理

使用TCP套接字编程可以实现基于TCP/IP协议的面向连接的通信，它分为服务器端和客户端两部分，其主要实现过程如下

四.实验流程

服务器端流程

1.创建socket

　　socket是一个结构体，被创建在内核中

     sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,);   //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议

2.调用bind函数

　　将socket和地址（包括ip、port）绑定。

　　需要定义一个结构体地址，以便于将port的主机字节序转化成网络字节序

    struct sockaddr_in serveraddr;    //地址结构体

　　bind函数

     bind(sockfd,(struct sockaddr*)&serveraddr,sizeof(serveraddr))

3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列

    listen(sockfd,)  //第二个参数是队列长度

4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描述符

　　如果无请求，将会阻塞，直到获得链接

    int fd=accept(sockfd, (struct sockaddr*)&clientaddr, &clientaddr_len);

5.调用IO函数和客户端双向通信

6.关闭accept返回的socket

    close(fd);

服务器端代码：

 #include "iostream"
 #include "netdb.h"
 #include "stdio.h"
 #include "stdlib.h"
 #include "sys/socket.h"
 #include "unistd.h"
 #include "arpa/inet.h"
 #include "string.h"
 #include "memory.h"
 #include "signal.h"
 #include "time.h"

 int sockfd;

 void sig_handler(int signo)
 {
     if(signo==SIGINT)
     {
         printf("Server close \n");
         close(sockfd);
         exit();
     }
 }

 //输出连接上来的客户端相关信息
 void out_addr(struct sockaddr_in *clientaddr)
 {
     //将端口从网络字节序转成主机字节序
     int port =ntohs(clientaddr->sin_port);
     char ip[];
     memset (ip,,sizeof(ip));
     inet_ntop(AF_INET,
             &clientaddr->sin_addr.s_addr,ip,sizeof(ip));
     printf("client:%s(%d)connected\n",ip,port);
 }

 void do_service(int fd)
 {
     //获取系统时间
     long t=time();
     char *s=ctime(&t);
     size_t size=strlen(s)*sizeof(char);
     //将服务器端的系统时间写到客户端
     if(write(fd,s,size)!=size)
     {
         perror("write error");
     }
 }

 int main(int argc,char *argv[])
 {
     if(argc<)
     {
         printf("usage:%s #port\n",argv[]);
         exit();
     }

     if(signal(SIGINT,sig_handler)==SIG_ERR)
     {
         perror("signal sigint error");
         exit();
     }

     /*1. 创建socket
      AF_INT:ipv4
      SOCK_STREAM:tcp协议
     */
     sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,);
     if(sockfd<){
         perror("socket error");
         exit();
     }

     /*2:调用bind函数绑定socket和地址*/

     struct sockaddr_in serveraddr;
     memset(&serveraddr,,sizeof(serveraddr));
     //往地址中填入ip，port，internet类型
     serveraddr.sin_family=AF_INET;  //ipv4
     serveraddr.sin_port=htons(atoi(argv[]));  //htons主机字节序转成网络字节序

     serveraddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;

     if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&serveraddr,sizeof(serveraddr))<)
     {
         perror("bind error");
         exit();

     }

     /*3：调用listen函数监听（指定port监听）
     通知操作系统区接受来自客户顿的连接请求
     第二个参数：指定队列长度
     */

     if(listen(sockfd,)<)
     {
         perror("listen error");

     }

     /*4：调用accept函数从队列中获得一个客户端的请求连接
     */

     struct sockaddr_in clientaddr;
     socklen_t clientaddr_len=sizeof(clientaddr);

     while(){
         int fd=accept(sockfd,
                 (struct sockaddr*)&clientaddr,
                   &clientaddr_len);
         if(fd<){
             perror("accept error");
             continue;
         }

         /*5：调用IO函数（read/write）和
             连接的客户端进行双向通信
         */
         out_addr(&clientaddr);
         do_service(fd);

         /*6.关闭socket*/
         close(fd);
     }

     return ;
 }

客户端代码：

 #include "netdb.h"
 #include "sys/socket.h"
 #include "stdio.h"
 #include "stdlib.h"
 #include "string.h"
 #include "memory.h"
 #include "unistd.h"
 #include <arpa/inet.h>

 int main(int argc,char *argv[])
 {
     if(argc<)
     {
         printf("usage:%s ip port \n",argv[]);
         exit();
     }

     /*步骤1：创建socket*/
     int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,);
     if(sockfd<)
     {
         perror("socket error");
         exit();
     }    

     struct sockaddr_in serveraddr;
     memset(&serveraddr,,sizeof(serveraddr));
     serveraddr.sin_family=AF_INET;
     serveraddr.sin_port=htons(atoi(argv[]));

     //主机字节序转换成网络字节序
     inet_pton(AF_INET,argv[],
             &serveraddr.sin_addr.s_addr);

     /*步骤2:客户端调用connect函数连接到服务器

     */
     if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&serveraddr,
                 sizeof(serveraddr))<)
     {
         perror("connect error");
         exit();
     }

     /*步骤3：调用IO函数(read/write)和服务器端双向通信*/
     char buffer[];
     memset(buffer,,sizeof(buffer));
     size_t size;

     if((size=read(sockfd,
                     buffer,sizeof(buffer)))<)
     {
         perror("read error");
     }

     if(write(STDOUT_FILENO,buffer,size)!=size)
     {
         perror("write error");
     }
 }

实验结果：