TCP:Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議TCP是一種面向連接(連接導(dǎo)向)的、可靠的、基于字節(jié)流的運(yùn)輸層(Transport layer)通信協(xié)議,在 OSI模型中,它完成第四層傳輸層所指定的功能。
UDP:是User Datagram Protocol的簡(jiǎn)稱,用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議,是 OSI 參考模型中一種無(wú)連接的傳輸層協(xié)議,提供面向事務(wù)的簡(jiǎn)單不可靠信息傳送服務(wù)。
TCP和UDP傳輸就類似于我們的手機(jī)通電話和手機(jī)發(fā)短信,一種必需連通了,才能夠通話,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較可靠,傳輸速度比較快,另一種可以在關(guān)機(jī)狀態(tài)(無(wú)連接)發(fā)送信息,相對(duì)來(lái)說(shuō),可靠性比較差,傳輸速度較慢。具體的差別如下:
TCP協(xié)議面向連接,UDP協(xié)議面向非連接
TCP協(xié)議傳輸速度慢,UDP協(xié)議傳輸速度快
TCP協(xié)議保證數(shù)據(jù)順序,UDP協(xié)議不保證
TCP協(xié)議保證數(shù)據(jù)正確性,UDP協(xié)議可能丟包
TCP協(xié)議對(duì)系統(tǒng)資源要求多,UDP協(xié)議要求少
不管是基于TCP還是基于UDP的網(wǎng)絡(luò)通訊編程,都要區(qū)分服務(wù)器端和客戶端,下面以TCP為例,實(shí)現(xiàn)客戶端和服務(wù)器端通訊的實(shí)現(xiàn)步驟:
TCP服務(wù)器端的編寫(xiě)步驟:
1. 首先,你需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)用于通訊的套接口,一般使用socket調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。這等于你有了一個(gè)用于通訊的電話:)
2. 然后,你需要給你的套接口設(shè)定端口,相當(dāng)于,你有了電話號(hào)碼。這一步 一般通過(guò)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)套接口地址和調(diào)用bind函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3. 調(diào)用listen函數(shù)使你的套接口成為一個(gè)監(jiān)聽(tīng)套接字。 以上三個(gè)步驟是TCP服務(wù)器的常用步驟。
4. 調(diào)用accept函數(shù)來(lái)啟動(dòng)你的套接字,這時(shí)你的程序就可以等待客戶端的連接了。
5. 處理客戶端的連接請(qǐng)求。
6. 終止連接。
TCP編程的客戶端一般步驟是:
1、創(chuàng)建一個(gè)socket,用函數(shù)socket();
2、設(shè)置socket屬性,用函數(shù)setsockopt();* 可選
3、綁定IP地址、端口等信息到socket上,用函數(shù)bind();* 可選
4、設(shè)置要連接的對(duì)方的IP地址和端口等屬性;
5、連接服務(wù)器,用函數(shù)connect()(相當(dāng)于撥號(hào));
6、收發(fā)數(shù)據(jù),用函數(shù)send()和recv(),或者read()和write()(相當(dāng)于通話);
7、關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接;
服務(wù)器端源代碼如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#define MAXBUF 1024
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, new_fd;
socklen_t len;
struct sockaddr_in my_addr, their_addr;
unsigned int myport, lisnum;
char buf[MAXBUF + 1];
if (argv[1])
myport = atoi(argv[1]);
else
myport = 7838;
if (argv[2])
lisnum = atoi(argv[2]);
else
lisnum = 2;
if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
perror("socket");
exit(1);
}
else printf("socket created\n");
bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));
my_addr.sin_family = PF_INET;
my_addr.sin_port = htons(myport);
if(argv[3]) my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[3]);
else my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
perror("bind");
exit(1);
}
else printf("binded\n");
if (listen(sockfd, lisnum) == -1) {
perror("listen");
exit(1);
}
else printf("begin listen\n");
while(1) {
len = sizeof(struct sockaddr);
if ((new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&their_addr, &len)) == -1) {
perror("accept");
exit(errno);
}
else printf("server: got connection from %s, port %d, socket %d\n",inet_ntoa(their_addr.sin_addr), ntohs(their_addr.sin_port), new_fd);
/* 開(kāi)始處理每個(gè)新連接上的數(shù)據(jù)收發(fā) */
bzero(buf, MAXBUF + 1);
strcpy(buf, "這是在連接建立成功后向客戶端發(fā)送的第一個(gè)消息\n只能向new_fd這個(gè)用accept函數(shù)新建立的socket發(fā)消息,不能向sockfd這個(gè)監(jiān)聽(tīng)socket發(fā)送消息,監(jiān)聽(tīng)socket不能用來(lái)接收或發(fā)送消息\n");
/* 發(fā)消息給客戶端 */
len = send(new_fd, buf, strlen(buf), 0);
if(len < 0) {
printf("消息'%s'發(fā)送失敗!錯(cuò)誤代碼是%d,錯(cuò)誤信息是'%s'\n", buf, errno, strerror(errno));
}
else printf("消息'%s'發(fā)送成功,共發(fā)送了%d個(gè)字節(jié)!\n", buf, len);
bzero(buf, MAXBUF + 1);
/* 接收客戶端的消息 */
len = recv(new_fd, buf, MAXBUF, 0);
if(len > 0) printf("接收消息成功:'%s',共%d個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)\n", buf, len);
else printf("消息接收失敗!錯(cuò)誤代碼是%d,錯(cuò)誤信息是'%s'\n", errno, strerror(errno));
/* 處理每個(gè)新連接上的數(shù)據(jù)收發(fā)結(jié)束 */
}
close(sockfd);
return 0;
}
客戶端源代碼如下:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include <resolv.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#define MAXBUF 1024
int main(int argc, char **argv)
{
int sockfd, len;
struct sockaddr_in dest;
char buffer[MAXBUF + 1];
if (argc != 3)
{printf ("參數(shù)格式錯(cuò)誤!正確用法如下:\n\t\t%s IP地址 端口\n\t比如:\t%s 127.0.0.1 80\n此程序用來(lái)從某個(gè) IP 地址的服務(wù)器某個(gè)端口接收多 MAXBUF 個(gè)字節(jié)的消息",argv[0], argv[0]);
exit(0);
}
/* 創(chuàng)建一個(gè) socket 用于 tcp 通信 */
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
perror("Socket");
exit(errno);
}
printf("socket created\n");
/* 初始化服務(wù)器端(對(duì)方)的地址和端口信息 */
bzero(&dest, sizeof(dest));
dest.sin_family = AF_INET;
dest.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
if (inet_aton(argv[1], (struct in_addr *) &dest.sin_addr.s_addr) == 0) {
perror(argv[1]);
exit(errno);
}
printf("address created\n");
/* 連接服務(wù)器 */
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &dest, sizeof(dest)) != 0) {
perror("Connect ");
exit(errno);
}
printf("server connected\n");
/* 接收對(duì)方發(fā)過(guò)來(lái)的消息,多接收 MAXBUF 個(gè)字節(jié) */
bzero(buffer, MAXBUF + 1);
/* 接收服務(wù)器來(lái)的消息 */
len = recv(sockfd, buffer, MAXBUF, 0);
if(len > 0) printf("接收消息成功:'%s',共%d個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)\n", buffer, len);
else printf("消息接收失敗!錯(cuò)誤代碼是%d,錯(cuò)誤信息是'%s'\n", errno, strerror(errno));
bzero(buffer, MAXBUF + 1);
strcpy(buffer, "這是客戶端發(fā)給服務(wù)器端的消息\n");
/* 發(fā)消息給服務(wù)器 */
len = send(sockfd, buffer, strlen(buffer), 0);
if(len < 0) printf("消息'%s'發(fā)送失敗!錯(cuò)誤代碼是%d,錯(cuò)誤信息是'%s'\n", buffer, errno, strerror(errno));
else printf("消息'%s'發(fā)送成功,共發(fā)送了%d個(gè)字節(jié)!\n", buffer, len);
/* 關(guān)閉連接 */
close(sockfd);
return 0;
}
編譯兩個(gè)程序用下列命令:
gcc -Wall simple-server.c -o server
gcc -Wall simple-client.c -o client
啟動(dòng)服務(wù)端程序用如下命令:
./server 7838 1
啟動(dòng)客戶端程序用如下命令:
./client 127.0.0.1 7838
就可以完成通訊功能。