C++ TCP网络编程详细讲解

目录

• TCP介绍与编程流程
• TCP C/S架构
• TCP客户端编程流程
• 1. 创建TCP套接字
• 2. connect连接服务器
• 3. send发送请求
• 4. recv接收应答（默认带阻塞）
• 5. close
• 6. 客户端编程流程代码
• TCP服务端编程流程
• 1. 创建TCP套接字
• 2. bind给服务器绑定固定的port与IP地址信息
• 3. listen监听并创建队列
• 4. accept提取客户端的连接（阻塞）
• 5. send 发送消息到客户端
• 6. recv 接收客户端的消息
• 7. close关闭所有套接字
• 8. TCP服务端编程流程代码

TCP介绍与编程流程

1、面向连接的流式协议;可靠、出错重传、且每收到一个数据都要给出相应的确认

2、通信之前需要建立链接

3、服务器被动链接，客户端是主动链接

TCP C/S架构

TCP客户端编程流程

1. socket 创建套接字
2. connect 连接服务器
3. send 发送请求
4. recv 接收应答
5. close

1. 创建TCP套接字

socket创建的套接字：没有端口、主动连接别人

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

注：TCP是SOCK_STREAM， UDP为SOCK_DGRAM

2. connect连接服务器

如果sockfd没有被bind绑定，第一次调用connect系统自动分配随机端口，后续使用该端口

int connect(int socket, const struct sockaddr *address, socklen_t address_len)
/*
socket: 套接字
address: 连接的服务器地址结构
address_len: 地址结构长度
*/

注：如果客户端和服务器通信，必须使用connect事先建立连接

3. send发送请求

ssize_t send(int socket, const void *buffer, size_t length, int flags)
/*
socket: 客户端套接字
buffer：发送的消息
length：消息长度
flags： 0
返回值：
	成功：返回发送的字节数
	失败：返回-1
*/

4. recv接收应答（默认带阻塞）

ssize_t recv(int socket, void *buffer, size_t length, int flags);
/*
socket: 客户端套接字
buffer: 接收的消息
length：能接收的最大长度
flags：0
返回值：
	成功：成功接收的字节数
	失败：-1
*/

5. close

#include <unistd.h>
int close(int fildes);

6. 客户端编程流程代码

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
	//创建tcp套接字 SOCK_STREAN
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	//connect连接服务器（知道服务器地址信息）
	struct sockaddr_in ser_addr;
	bzero(&ser_addr, sizeof(ser_addr));
	ser_addr.sin_family = AF_INET;
	ser_addr.sin_port = htons(8000);
	ser_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.9.21.211");
	connect(sockfd, (struct sockaddr *)&ser_addr, sizeof(ser_addr));
	//客户端发送请求
	send(sockfd, "hello tcp", strlen("hello tcp"), 0 );
	//客户端接收服务器的应答
	unsigned char buf[1500] = "";
	int len = recv(sockfd, buf, sizeof(buf), 0);
	printf("服务器的应答：%s\n", buf);
	//关闭套接字
	close(sockfd);
	return 0;
}

TCP服务端编程流程

1. socket 创建套接字
2. bind 绑定固定的port、ip地址信息
3. listen 监听套接字 创建连接队列
4. accept
5. send 发送请求
6. recv 接收应答
7. close

1. 创建TCP套接字

socket创建的套接字

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

注：TCP是SOCK_STREAM， UDP为SOCK_DGRAM

2. bind给服务器绑定固定的port与IP地址信息

struct sockaddr_in my_addr;
bzero(&my_addr, sizeof(my_addr)):
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_port = htons(8000);
my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(my_addr)):

3. listen监听并创建队列

listen监听：等待客户端的连接到来，经过三次握手（底层自动），将客户端放入入连接队列

#include <sys/socket.h>
int listen(int socket, int backlog);
/*
功能：
	1. 将监听套接字由主动变被动
	2. 为该套接字创建连接队列
参数：
	socket：变被动的套接字
	backlog：连接队列的大小
返回值：
	成功：0
	失败：-1
*/

4. accept提取客户端的连接（阻塞）

#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd,struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);
/*
功能：
	从已连接队列中取出一个已经建立的连接，如果没有任何连接可用，则进入睡眠等待(阻塞)
参数：
	sockfd： socket监听套接字
	cliaddr: 用于存放客户端套接字地址结构
	addrlen：套接字地址结构体长度的地址
返回值：
	已连接套接字
*/

注：返回的是一个已连接套接字，服务器只能通过已连接套接字和客户端进行数据通信

5. send 发送消息到客户端

ssize_t send(int socket, const void *buffer, size_t length, int flags)
/*
socket: 客户端套接字
buffer：发送的消息
length：消息长度
flags： 0
返回值：
	成功：返回发送的字节数
	失败：返回-1
*/

注：如果ssize_t>0，表示发送成功（实际发送的字节数）

　　如果ssize_t为-1，表示发送是失败

　　tcp不允许send发送0长度报文（服务端接收0长度报文则为客户端断开连接）

　　udp允许sendto发送0长度报文

6. recv 接收客户端的消息

ssize_t recv(int socket, void *buffer, size_t length, int flags);
/*
socket: 客户端套接字
buffer: 接收的消息
length：能接收的最大长度
flags：0
返回值：
	成功：成功接收的字节数
	失败：-1
*/

注：如果ssize_t为0，表示客户端已经断开连接

　　如果ssize_t>0，表示recv收到的实际字节数

　　如果ssize_t为-1，表示recv读取数据出错

7. close关闭所有套接字

#include <unistd.h>
int close(套接字);

注：close后会导致对方recv收到0长度报文

8. TCP服务端编程流程代码

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h> //socket
#include <netinet/in.h> //struct sockaddr_in
#include <string.h>     //memset
#include <arpa/inet.h>  //htos
#include <unistd.h>     //close
int main()
{
    //创建套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("cockt");
		return 0;
	}
    //bind绑定固定的port、ip地址信息
    struct sockaddr_in my_addr;
    bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
    my_addr.sin_family = AF_INET;
    my_addr.sin_port = htons(9000);
    my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    int ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if(ret == -1)
	{
		perror("bind");
		return 0;
	}
	//监听套接字 创捷连接队列
	ret = listen(sockfd, 10);
	if(ret == -1)
	{
		perror("listen");
		return 0;
	}
	//提取客户端的连接
	while(1)
	{
		//一次只能提取一个客户端
		struct sockaddr_in cli_addr;
		socklen_t cli_len = sizeof(cli_addr);
		int cfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cli_addr, &cli_len);
		if(cfd < 0 ) //提取失败
		{
			perrer("accept\n");
			break;
		}
		else
		{
			char ip[16] = "";
			unsigned short port = 0;
			inet_ntop(AF_INET, &cli_addr.sin_addr.s_addr, ip, 16);
			port = ntohs(cli_addr.sin_port);
			//打印客户端的信息
			printf("客户端：%s %d connected\n", ip, port);
			while(1)
			{
				//获取客户端的请求
				unsigned char buf[1500] = "";
				int len = recv(cfd, buf, sizeof(buf), 0);
				if(len == 0) //客户端已经关闭
				{
					//关闭与客户端连接的套接字
					close(cfd);
					break;
				}
				//应答客户端
				send(cfd, buf, len, 0);
			}
		}	
	}
	//关闭监听套接字
	close(sockfd);
	return 0;
}

到此这篇关于C++ TCP网络编程详细讲解的文章就介绍到这了,更多相关C++ TCP内容请搜索自由互联以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自由互联！