一、TCP/IP网络编程预备知识

1、socket
  1、特殊的文件描述符:可以以文件的形式进行操作,实现不同进程之间的交互
  2、是一个函数(函数用来创建特殊的文件)
  3、可以面向连接或无连接
2、IP地址
  可以得到对端的地址
3、端口号
  描述的是服务器或者客服端执行的进程
4、字节序
两种存储方式:大端存储,小端存储
  小端存储:数据的低位存储在低地址方向
  大端存储,数据的高位存储在低地址方向
二、socket类型
1、流式套接字(TCP/IP)
2、数据报套接字(UDP)
3、原始套接字
三、网络编程常用函数
1、socket()
  头文件:#include <sys/types.h> /* See NOTES */
      #include <sys/socket.h>

  函数原型:int socket(int domain, int type, int protocol);
    参数1:domain: 是地址族
            AF_UNIX, AF_LOCAL     Local communication       unix(7)
            AF_INET          IPv4 Internet protocols     ip(7)
            AF_INET6           IPv6
    参数2:type: 套接字类型
            SOCK_STREAM 
            SOCK_DGRAM
            SOCK_SEQPACKET
    参数3:protocol:通常为0
2、bind()
  头文件:#include <sys/types.h> /* See NOTES */
      #include <sys/socket.h>

  函数原型:int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
    参数1,sockfd:socket函数调用返回的文件描述符

    参数2,结构体的地址

    参数3,addrlen:sockaddr地址结构的长度

3、listen()
  头文件: #include <sys/types.h> /* See NOTES */
      #include <sys/socket.h>

  函数原型: int listen(int sockfd, int backlog);
    参数1,sockfd:socket函数调用返回的文件描述符

    参数2,backlog:定义队列的最大长度

4、accept()
  头文件: #include <sys/types.h> /* See NOTES */
      #include <sys/socket.h>

  函数原型: int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
    参数1,sockfd:socket函数调用返回的文件描述符

    参数2,addr:结构体的地址

    参数3,addrlen:sockaddr地址结构的长度的地址

    返回值:成功返回一个新的socket文件描述符

5、connect()
  头文件: #include <sys/types.h> /* See NOTES */
      #include <sys/socket.h>

  函数原型: int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
    参数1,sockfd:socket函数调用返回的文件描述符

    参数2,结构体的地址

    参数3,addrlen:sockaddr地址结构的长度

6、send()/recv()
    read()/write()此两个函数表示的是接收和发送。



TCP/IP服务器
1、创建监听套接字 socket()函数
2、绑定ip和端口 bind()函数
3、开始监听 listen()函数
4、开始接受 accept()函数
5、收发数据 read()/write()此两个函数表示的是接收和发送。

TCP/IP客户端
1、创建套接字 socket()
2、连接服务器 connect()
3、收发数据 read()/write()此两个函数表示的是接收和发送。

 

服务器与客户端的三次握手:

第一次握手:客户端发起建立连接请求,并发送SYN和一个序列号i

第二次握手:服务器确认与客户端建立连接,发送SYN和一个自己的序列号j,同时发送ACK以及确认值i+1

第三次握手:客户端向服务器发送ACK以及确认值j+1

 

服务器与客户端的四次挥手:

第一次挥手:主动断开方要求关闭连接,并且发送FIN

第二次挥手:被动断开方确认关闭连接发送ACK和确认值i+2

第三次挥手:被动断开方紧接着发送FIN

第四次挥手:主动断开方发送ACK和确认值J+2表示确认

 

服务器

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
     int listenfd,connfd;
     int listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
     if(listenfd == -1)
     {
          perror("socket");
          return -1;  
     }
     
     int on = 1;
     int ret = setsockopt(listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on));
     if(-1 == ret){
         perror("setsockopt");
         return -1;
     }

     struct sockaddr_in saddr,caddr;
     saddr.sin_family = AF_INET;
     saddr.sin_port = htons(8888);
     //获取本机地址  
     saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
     //手动填写地址
     //saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
     
     ret = bind(listenfd,(struct sockaddr *)(&saddr),sizeof(saddr));
     if(-1 == ret){
          perror("bind");
          return -1;
    }  
     ret = listen(listenfd, 5);
     if(-1 == ret){
          perror("listen");
          return -1;
     }

     char buf[1024];
     addrlen = sizeof(caddr);
     while(1)
     {
             connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&caddr, &addrlen);
             if(-1 == ret){
                    perror("accept");
                    return -1;
             }
             inet_ntop(AF_INET,&caddr.sin_addr,cip,INET_ADDRSTRLEN);
             printf("client ip = %s, port = %d\n",cip,ntohs(caddr.sin_port));  //打印客户端的ip和端口
             memset(buf,0,sizeof(buf));
             ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
             if(-1 == ret){
                    perror("read");
                    return -1;
             }
             ret = write(connfd,buf,sizeof(buf));
             if(-1 == ret){
                    perror("write");
                    return -1;
            }
     }
}

客户端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
     char buf[1024];
     int sockfd;
     struct sockaddr_in saddr;
     
     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
     if(-1 == sockfd){
            perror("socket");
            return -1;
     }
     
     saddr.sin_family = AF_INET;
     saddr.sin_port = htons(8888);
     saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

     int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, sizeof(saddr));
     if(-1 == ret){
            perror("connect");
            return -1;
     }

      while(1)
      {
             memset(buf, 0 , sizeof(buf));
             scanf("%s", buf);
             ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
             if(-1 == ret)
             {
                     perror("write");
                     return -1;
             }
             ret = read(sockfd, buf, sizeof(buf));
             if(-1== ret){
                     perror("read");
                     return -1;
             }
             printf("buf = %s\n",buf);
      }
}