C语言 网络编程(十一)TCP通信创建流程---服务端

简介: 在服务器流程中,新增了绑定IP地址与端口号、建立监听队列及接受连接并创建新文件描述符等步骤。`bind`函数用于绑定IP地址与端口,`listen`函数建立监听队列并设置监听状态,`accept`函数则接受连接请求并创建新的文件描述符用于数据传输。套接字状态包括关闭(CLOSED)、同步发送(SYN-SENT)、同步接收(SYN-RECEIVE)和已建立连接(ESTABLISHED)。示例代码展示了TCP服务端程序如何初始化socket、绑定地址、监听连接请求以及接收和发送数据。

服务端流程

img_88.png

在上述流程中,相对于客户端主要增加以下新的流程
bind : 绑定 ip 地址与端⼝号,⽤于客户端连接服务器
listen : 建⽴监听队列,并设置套接字的状态为 listen 状态, 表示可以接收连接请求
accept : 接受连接, 建⽴三次握⼿, 并创建新的⽂件描述符, ⽤于数据传输

socket 套接字状态如下图:
img_89.png

CLOSED : 关闭状态
SYN-SENT : 套接字正在试图主动建⽴连接 [发送 SYN 后还没有收到 ACK],很短暂
SYN-RECEIVE : 正在处于连接的初始同步状态 [收到对⽅的 SYN,但还没收到⾃⼰发过去的SYN 的 ACK]
ESTABLISHED : 连接已建⽴

bind 函数 绑定 ip 地址与端⼝号,

函数头文件:
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

函数功能:
绑定 ip 地址与端⼝号, 使得套接字可以接收客户端的连接请求

参数:
sockfd : 套接字描述符
addr : 指向 sockaddr 结构体的指针, 包含了要绑定的 ip 地址和端⼝号
addrlen : 结构体 sockaddr 的长度

返回值:
成功 : 0
失败 : -1, 并设置 errno 变量

在服务器绑定 ip 地址与端⼝号之后, 则需要让服务器 socket 套接字设置成被动监听状态,并
创建监听队列,这⾥需要调⽤ listen 函数

listen 函数 建⽴监听队列

函数头文件:
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int listen(int sockfd, int backlog);

函数功能:
建⽴监听队列, 并设置套接字的状态为 listen 状态, 表示可以接收连接请求

参数:
sockfd : 套接字描述符
backlog : 监听队列的最大长度

返回值:
成功 : 0
失败 : -1, 并设置 errno 变量

在服务器端调用 listen 函数之后, 则可以开始接收客户端的连接请求, 并创建新的套接字
用于数据传输, 这⾥需要调⽤ accept 函数

accept 函数 接受连接, 建⽴三次握⼿, 并创建新的⽂件描述符, ⽤于数据传输

函数头文件:
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>


int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

函数功能:
接受连接, 建⽴三次握⼿, 并创建新的⽂件描述符, ⽤于数据传输

参数:
sockfd : 套接字描述符
addr : 指向 sockaddr 结构体的指针, 用于返回客户端的 ip 地址和端⼝号
addrlen : 指向 socklen_t 类型的指针, 用于返回 sockaddr 结构体的长度

返回值:
成功 : 新的套接字描述符
失败 : -1, 并设置 errno 变量

在服务器端调用 accept 函数之后, 则可以接收客户端的连接请求, 并创建新的套接字用于数据
传输, 调⽤ recv 和 send 函数进行数据传输

// todo TCP服务端程序 循环接收客户端数据,将数据回传
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>


#define N 128

//初始化socket
int  init_socket(char *ip,char *port){
   
   
    int init_socket_fd= socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if (init_socket_fd==-1){
   
   
        printf("init_socket err");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    struct sockaddr_in server_addr;
    socklen_t len=sizeof(server_addr);
    bzero(&server_addr,len);
    server_addr.sin_family=AF_INET;
    inet_aton(ip,&server_addr.sin_addr);
    server_addr.sin_port= htons(atoi(port));

    int bind_ret= bind(init_socket_fd,(struct sockaddr*)&server_addr,len);
    if (bind_ret == -1) {
   
   
        printf("bind error\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    int listen_ret= listen(init_socket_fd,10);
    if (listen_ret == -1) {
   
   
        printf("listen error\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }


    return init_socket_fd;
}

//客户端发送消息
int  Server_Send_data(int clientFD,char* msg){
   
   
    strcat(msg,"-回传");


    int server_send_len=send(clientFD,msg,strlen(msg),0);
    if (server_send_len == -1) {
   
   
        printf("send error\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }if (server_send_len == 0) {
   
   
        printf("客户端关闭连接\n");
        return -1;
    }
    printf("发送给客户端数据:[%s]\n",msg);
    return 0;
}


//接收数据
int Server_Receive_data(int clientFD){
   
   
    while (1){
   
   
        //接收-使用新的文件描述符
        char recv_buf[N];
        bzero(recv_buf, sizeof(recv_buf));
        int recv_len = recv(clientFD, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0);
        if (recv_len == -1) {
   
   
            printf("recv error\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        if (recv_len == 0) {
   
   
            printf("客户端关闭连接\n");
            break;
        }
        if (strncmp(recv_buf, "exit", 4) == 0) {
   
   
            printf("客户端退出通信\n");
            close(clientFD);
            break;
        }
        printf("收到客户端消息:|%s|\n",recv_buf);

        Server_Send_data(clientFD, recv_buf);
    }
    return 0;
}



int main(){
   
   

    int socket_fd = init_socket("172.17.140.183","8080");

    struct sockaddr_in cli_addr;
    socklen_t cli_len=sizeof(cli_addr);

    //获取客户端连接
    int clientFD= accept(socket_fd,(struct sockaddr*)&cli_addr,&cli_len);
    if (clientFD == -1){
   
   
        printf("accept error\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("连接 ip:%s, port:%d\n",inet_ntoa(cli_addr.sin_addr),ntohs(cli_addr.sin_port));

    //接收数据
    Server_Receive_data(clientFD);


    //关闭连接
    close(clientFD);
}
相关文章
|
14天前
|
网络协议 Unix C语言
C语言 网络编程(十六)广播和组播
广播和组播是网络通信的重要方式。广播允许一台主机向子网内所有主机发送数据包,常用于局域网内的消息传播;组播则将数据包发送给特定的一组主机,适用于视频会议等应用场景。广播地址如 `192.168.1.255` 用于同一子网的所有主机。组播地址如 `224.0.0.0` 至 `239.255.255.255` 标识特定主机群。C语言示例展示了如何通过 UDP 实现广播和组播通信。此外,UNIX域套接字用于同一机器上进程间的高效通信。
|
14天前
|
网络协议 算法 网络性能优化
C语言 网络编程(十五)套接字选项设置
`setsockopt()`函数用于设置套接字选项,如重复使用地址(`SO_REUSEADDR`)、端口(`SO_REUSEPORT`)及超时时间(`SO_RCVTIMEO`)。其参数包括套接字描述符、协议级别、选项名称、选项值及其长度。成功返回0,失败返回-1并设置`errno`。示例展示了如何创建TCP服务器并设置相关选项。配套的`getsockopt()`函数用于获取这些选项的值。
|
14天前
|
网络协议 C语言
C语言 网络编程(十三)并发的TCP服务端-以进程完成功能
这段代码实现了一个基于TCP协议的多进程并发服务端和客户端程序。服务端通过创建子进程来处理多个客户端连接,解决了粘包问题,并支持不定长数据传输。客户端则循环发送数据并接收服务端回传的信息,同样处理了粘包问题。程序通过自定义的数据长度前缀确保了数据的完整性和准确性。
|
14天前
|
网络协议 C语言
C语言 网络编程(十四)并发的TCP服务端-以线程完成功能
这段代码实现了一个基于TCP协议的多线程服务器和客户端程序,服务器端通过为每个客户端创建独立的线程来处理并发请求,解决了粘包问题并支持不定长数据传输。服务器监听在IP地址`172.17.140.183`的`8080`端口上,接收客户端发来的数据,并将接收到的消息添加“-回传”后返回给客户端。客户端则可以循环输入并发送数据,同时接收服务器回传的信息。当输入“exit”时,客户端会结束与服务器的通信并关闭连接。
|
11天前
|
网络协议
网络协议概览:HTTP、UDP、TCP与IP
理解这些基本的网络协议对于任何网络专业人员都是至关重要的,它们不仅是网络通信的基础,也是构建更复杂网络服务和应用的基石。网络技术的不断发展可能会带来新的协议和标准,但这些基本协议的核心概念和原理将继续是理解和创新网络技术的关键。
27 0
|
存储 C语言
《C语言及程序设计提高》网络课程主页
  在CSDN学院开出的网络系列课程《C语言及程序设计初步》已经完成(以后还将扩充)。   系列中的第二季《C语言及程序设计提高》的资源建设全部完成(视频资源链接)!   【公告】本课学员名单及QQ群公告,请到套餐主页查看。有兄弟,不孤单,一起营造学习氛围。   【重要通知1】自测题由于问卷星服务规则变化,不能看到答题情况,现转到“蓝墨云班课”中。加入方法:到mosoteach.cn免费注册账
1664 0
|
6天前
|
存储 Serverless C语言
【C语言基础考研向】11 gets函数与puts函数及str系列字符串操作函数
本文介绍了C语言中的`gets`和`puts`函数,`gets`用于从标准输入读取字符串直至换行符,并自动添加字符串结束标志`\0`。`puts`则用于向标准输出打印字符串并自动换行。此外,文章还详细讲解了`str`系列字符串操作函数,包括统计字符串长度的`strlen`、复制字符串的`strcpy`、比较字符串的`strcmp`以及拼接字符串的`strcat`。通过示例代码展示了这些函数的具体应用及注意事项。
|
9天前
|
存储 C语言
C语言程序设计核心详解 第十章:位运算和c语言文件操作详解_文件操作函数
本文详细介绍了C语言中的位运算和文件操作。位运算包括按位与、或、异或、取反、左移和右移等六种运算符及其复合赋值运算符,每种运算符的功能和应用场景都有具体说明。文件操作部分则涵盖了文件的概念、分类、文件类型指针、文件的打开与关闭、读写操作及当前读写位置的调整等内容,提供了丰富的示例帮助理解。通过对本文的学习,读者可以全面掌握C语言中的位运算和文件处理技术。
|
9天前
|
存储 C语言
C语言程序设计核心详解 第七章 函数和预编译命令
本章介绍C语言中的函数定义与使用,以及预编译命令。主要内容包括函数的定义格式、调用方式和示例分析。C程序结构分为`main()`单框架或多子函数框架。函数不能嵌套定义但可互相调用。变量具有类型、作用范围和存储类别三种属性,其中作用范围分为局部和全局。预编译命令包括文件包含和宏定义,宏定义分为无参和带参两种形式。此外,还介绍了变量的存储类别及其特点。通过实例详细解析了函数调用过程及宏定义的应用。
|
14天前
|
Linux C语言
C语言 多进程编程(三)信号处理方式和自定义处理函数
本文详细介绍了Linux系统中进程间通信的关键机制——信号。首先解释了信号作为一种异步通知机制的特点及其主要来源,接着列举了常见的信号类型及其定义。文章进一步探讨了信号的处理流程和Linux中处理信号的方式,包括忽略信号、捕捉信号以及执行默认操作。此外,通过具体示例演示了如何创建子进程并通过信号进行控制。最后,讲解了如何通过`signal`函数自定义信号处理函数,并提供了完整的示例代码,展示了父子进程之间通过信号进行通信的过程。