基于 C/S ：客户端（client）/服务器端（server）
1.流程
2. 函数接口
所有函数所需头文件：
#include <sys/types.h> #include <sys/socket.h>
系统定义好了用来存储网络信息的结构体
ipv4通信使用的结构体：struct sockaddr_in
我们只需要直接定义结构体变量即可
2.1 创建套接字socket()
int socket(int domain, int type, int protocol);
功能：创建套接字
参数：
domain：协议族
AF_UNIX, AF_LOCAL 本地通信
AF_INET ipv4
AF_INET6 ipv6
type：套接字类型
SOCK_STREAM:流式套接字
SOCK_DGRAM：数据报套接字
SOCK_RAW：原始套接字
protocol：协议 一般填0 自动匹配底层
根据type系统默认自动帮助匹配对应协议
传输层：IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP、IPPROTO_ICMP
网络层：htons(ETH_P_IP|ETH_P_ARP|ETH_P_ALL)
返回值：
成功 文件描述符-- > sockfd (用于连接)
失败 -1，更新errno
注意：TCP服务器端有两类文件描述符 ！！！
一类用于连接的文件描述符(sockfd-->socket函数返回值) 只有一个
一类用于通信的文件描述符(acceptfd-->accept函数返回值) 可以多个
2.2绑定套接字bind()
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
功能：绑定
参数：
socket：套接字
addr：用于通信结构体 (提供的是通用结构体，需要根据选择通信方式，填充对应结构体-通信当时socket第一个参数确定)
addrlen：结构体大小
返回值：成功 0 失败-1,更新errno
由于系统定义好的记录网络信息的结构体是struct sockaddr_in类型，因此，bind第二个参数使用时结构体变量地址的时候要强制类型转换
2.3监听listen()
int listen(int sockfd, int backlog);
功能:监听，将主动套接字变为被动套接字
参数：
sockfd：套接字
backlog：（目前已无具体作用，写个正数即可）
同时响应客户端请求链接的最大个数，不能写0.
不同平台可同时链接的数不同，一般写6-8个
(队列1：保存正在连接)
(队列2，连接上的客户端)
返回值：成功 0 失败-1,更新errno 注意：listen作用：主动套接字变为被动套接字！！！
2.4接收客户端连接请求 accept()
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
accept(sockfd,NULL,NULL);
功能：阻塞函数，阻塞等待客户端的连接请求，如果有客户端连接，
则accept()函数返回，返回一个用于通信的套接字文件描述符;
参数：
Sockfd ：套接字
addr： 链接客户端的ip和端口号
如果不需要关心具体是哪一个客户端，那么可以填NULL;
addrlen：结构体的大小
如果不需要关心具体是哪一个客户端，那么可以填NULL;
返回值：
成功：文件描述符; //用于通信
失败：-1，更新errno
2.5接受消息recv()
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
功能: 接收数据
参数：
sockfd： acceptfd ;
buf 存放位置
len 大小
flags 一般填0，相当于read()函数
MSG_DONTWAIT 非阻塞
返回值：
< 0 失败出错 更新errno
==0 表示客户端退出
>0 成功接收的字节个数
2.6发送消息send()
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
功能：发送数据
参数：
sockfd:socket函数的返回值
buf：发送内容存放的地址
len：发送内存的长度
flags：如果填0，相当于write();
2.7连接服务器connect()
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
功能：用于连接服务器；
参数：
sockfd：socket函数的返回值
addr：填充的结构体是服务器端的；
addrlen：结构体的大小
返回值
-1 失败，更新errno
正确 0
2.8 关闭套接字 close()
即关闭套接字文件
close(文件描述符)；
3.服务器端
按照流程：
（1）创建流式套接字socket()
（2）指定网络信息
（3）绑定套接字bind()
(4) 监听listen(）
(5) 等待客户连接信息accept()
注意：
在服务器端使用客户的网络信息时：
（6）收发消息 send() recv()
(7) 关闭套接字
源代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
// $$ 服务器端 $$
int main(int argc, char const *argv[])
{
/*创建流式套接字*/
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd < 0)
{
perror("socket err");
return -1;
}
else
{
printf("创建套接字成功\n");
}
/*指定服务器网络信息 使用的协议族（IPv4-->AF_INET)、IP地址、端口号等*/
// 服务器的网络信息通过一个系统定义好的结构体来描述
struct sockaddr_in saddr; // 定义一个结构体变量
saddr.sin_family = AF_INET; // 确定协议族-->IPv4
saddr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); // 确定使用的端口号
saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0"); // 确定服务器IP地址
/*绑定套接字*/
int t1 = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));
if (t1 < 0)
{
perror("bind err");
return -1;
}
else
{
printf("绑定套接字成功\n");
}
/*监听*/
int t2 = listen(sockfd, 6); // 将默认的主动套接字变为被动套接字
if (t2 < 0)
{
printf("listen err");
return -1;
}
else
{
printf("监听中\n");
}
int acceptfd;
char buf[128] = "";
int ret;
// 定义一个结构体变量来存接收到的客户信息
struct sockaddr_in caddr;
int len = sizeof(caddr); // len是记录客户信息的结构体的大小
while (1)
{
/*阻塞等待接收客户端的连接请求,并将连接成功的客户端信息写入到结构体变量caddr中*/
acceptfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&caddr, &len);
if (acceptfd < 0)
{
printf("accept err");
return -1;
}
else
{
printf("等待接收客户端请求\n");
}
printf("客户IP:%s 端口号：%d \n", inet_ntoa(caddr.sin_addr), ntohs(caddr.sin_port));
while (1)
{
/*接收消息*/
ret = recv(acceptfd, buf, 128, 0); // ０-->相当于read(acceptfd,buf,128)
if (ret < 0)
{
perror("recv err");
return -1;
}
else if (ret == 0)
{
printf("客户退出\n");
break;
}
else
{
printf("%s 接收成功\n", buf);
memset(buf, 0, sizeof(buf));
}
}
close(acceptfd);
}
/* 关闭套接字 */
close(sockfd);
return 0;
}
4.客户端
按照流程：
（1）创建流式套接字socket()
（2）指定服务器网络信息
（3）连接服务器connect()
（4）发送接受消息 send() recv()
（5）关闭套接字
源代码：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
// $$ 客户端 $$
int main(int argc, char const *argv[])
{
/*创建流式套接字*/
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd < 0)
{
perror("socket err");
return -1;
}
else
{
printf("创建套接字成功\n");
}
/*指定服务器的网络信息*/
struct sockaddr_in saddr;
saddr.sin_family = AF_INET;
saddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[2]);
/* 请求连接服务器*/
int t = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));
if (t < 0)
{
perror("connect err");
return -1;
}
else
{
printf("connect success\n");
}
char buf[128] = "";
/* 发送消息 */
while (1)
{
fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')
{
buf[strlen(buf) - 1] = '\0';
}
if (strcmp(buf, "quit") == 0)
{
break;
}
send(sockfd, buf, sizeof(buf), 0); // ０-->相当于write(sockfd,buf,sizeof(buf))
}
/* 关闭套接字 */
close(sockfd);
return 0;
}
5.TCP粘包问题
tcp粘包
tcp拆包
6.三次握手四次挥手
三次握手建立连接
第一次握手：客户通过调用connect进行主动打开(active open)。这引起客户TCP发送一个SYN（表示同步）分节（SYN=J），它告诉服务器客户将在连接中发送数据的初始序列号。并进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认。
第二次握手：服务器必须确认客户的SYN，同时自己也得发送一个SYN分节，它含有服务器将在同一连接中发送的数据的初始序列号。服务器以单个字节向客户发送SYN和对客户SYN的ACK（表示确认），此时服务器进入SYN_RECV状态。
第三次握手：客户收到服务器的SYN+ACK。向服务器发送确认分节，此分节发送完毕，客户服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
