Socket編程——TCP協議

文章目錄

  • 一、TCP傳輸
  • 二、相關接口
  • 三、多進程版本
  • 四、多線程版本

一、TCP傳輸

TCP和UDP類似，但是在傳輸中TCP有輸入，輸出緩沖區，看下面的傳輸圖片

在這里插入圖片描述
可以理解為TCP之間的數據傳輸都是依賴各自的socket，socket就充當傳輸的中介吧。

而每個socket都對應兩個緩沖區，一個輸入緩沖區，一個輸出緩沖區 。

二、相關接口

下?介紹程序中?到的socketAPI,這些函數都在sys/socket.h中。

socket函數的聲明：

int socket(int domain, int type, int protocol);

功能：打開網絡文件（套接字）。

  • 參數domain：確定IP地址類型，如IPv4還是IPv6。
    AF_INET: IPv4。

    AF_INET6：IPv6。

  • 參數type：確定數據的傳輸方式。
    SOCK_STREAM: 流式套接字（TCP）。

    SOCK_DGRAM: 數據報套接字（UDP）。

  • 參數protocol：確定協議類型，如果前面type已經能確定了，這里傳入0即可。

  • 返回值：
    成功：文件描述符。
    失敗：一個小于0的數。

bind函數的使用

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

功能：用來綁定端口。

  • 參數sockfd：要綁定的套接字描述符（由 socket() 函數創建）。
  • 參數sockaddr：指向地址結構體的指針，包含綁定的IP地址和端口號。
  • 參數addrlen：地址結構體的長度（單位：字節）。
  • 返回值：
    0：成功。
    非0：失敗

listen函數的使用

int listen(int sockfd, int backlog);

功能：將主動套接字(SOCK_STREAM)轉換為被動監聽狀態，等待客戶端連接請求。

  • 參數sockfd： 已綁定(bind)但未連接的套接字描述符
  • 參數backlog：等待連接隊列的最大長度
    listen()聲明sockfd處于監聽狀態,并且最多允許有backlog個客?端處于連接等待狀態,如果接收
    到更多的連接請求就忽略
  • 返回值：
    0：成功。
    非0：失敗

accept函數的使用

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

功能：三次握?完成后,服務器調?accept()接受連接;
如果服務器調?accept()時還沒有客?端的連接請求,就阻塞等待直到有客?端連接上來

  • 參數sockfd：處于監聽狀態(LISTEN)的套接字描述符
  • 參數addr：addr是?個輸出型參數,accept()返回時傳出客?端的地址和端?號;
    如果給addr參數傳NULL,表?不關?客?端的地址;
    參數addrlen：是?個傳?傳出參數(value-result argument),傳?的是調?者提供的,緩沖區addr
    的?度以避免緩沖區溢出問題,傳出的是客?端地址結構體的實際?度(有可能沒有占滿調?者提
    供的緩沖區);
  • 返回值
    -≥0 成功，返回新套接字描述符（與客戶端通信用）
    -1 失敗，錯誤碼存儲在errno中

connect函數的使用

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

功能：客?端需要調?connect()連接服務器;

  • connect和bind的參數形式?致,區別在于bind的參數是??的地址,?connect的參數是對?的
    地址;

  • 成功返回0,出錯返回-1;

下面就來根據緩沖區來說說，send()/write() 與 recv()/read() 兩個函數吧。

注意： read(),write()是通用文件IO, recv(),send()是socket專用，在這里用哪一個都可以

send()/write()

ssize_t send(int sockfd, const void buf[.len], size_t len, int flags);

  • sockfd: socket套接字描述符

  • buf: 數據緩沖區

  • len: 要寫入的字節數

  • flags: 控制標志

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

  • fd: 任意文件描述符

  • buf: 數據緩沖區

  • count: 要寫入的字節數

功能：都是用于數據發送或寫入的函數

記住 ，我們只需要知道send()/write() 是將數據包發送到緩沖區里就行了，至于是什么時候將緩沖區里的數據發送到接收端的socket就不用我們應用層來管了，實際上想管也管不到。

有兩種情況會將緩沖區里的數據全部發送出去

  • 情況1：緩沖區滿了，很好理解吧，滿了當然得發走啊，不然哪里有新的空間放新數據？

  • 情況2：隔到一定時間，發現沒有數據再繼續send到緩沖區里來了，即便沒有滿也會趕緊發過去，而這個時間是非常短的。

所以，不用擔心說數據發送不及時，而為什么要這樣，則是為了提高數據發送的效率了。

recv()/read()

ssize_t recv(int sockfd, void buf[.len], size_t len,  int flags);

  • sockfd: socket套接字描述符

  • buf: 數據緩沖區

  • len: 緩沖區可用容量（字節數）

  • flags: 控制標志

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

  • fd: 任意文件描述符

  • buf: 數據緩沖區

  • count: 期望讀取的最大字節數

功能：都是用于接收或讀取數據的函數

socket不論是發送還是接收緩沖區就相當于一個管道啊，先進先出，讀取出來就不在管道里了。

簡單的通信代碼

client.cc

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string>
#include <strings.h>
#include <arpa/inet.h>int main(int argc,char* argv[])
{if(argc != 3){std::cout << "Usage " << argv[0] << " ip port" << std::endl;exit(1);}int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(sock < 0){perror("socket fail");exit(1);}uint16_t port = std::stoi(argv[2]);std::string ip = argv[1];sockaddr_in sd;bzero(&sd, sizeof(sd));sd.sin_family = AF_INET;sd.sin_port = htons(port);inet_pton(AF_INET, ip.c_str(), &sd.sin_addr);int n = connect(sock, (const sockaddr*)&sd, sizeof(sd));if(n < 0){perror("connect fail");exit(1);}while(true){std::string message;std::cout << "Please Enter# ";std::getline(std::cin, message);ssize_t w = write(sock, message.c_str(), message.size());if(w <= 0){perror("write fail");break;}char buffer[4096];ssize_t r = read(sock, buffer, sizeof(buffer));if(r < 0){perror("read fail");break;}else if(r > 0){buffer[r] = '\0';std::cout << "接收服務端: " << buffer << std::endl;}else{break;}}close(sock);return 0;
}

server.cc

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string>
#include <strings.h>
#include <arpa/inet.h>const int default_backlog = 4;int main(int argc,char* argv[])
{if(argc != 2){std::cout << "Usage "<< argv[0] << " port" << std::endl;exit(1);}int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(sock < 0){perror("socket fail");exit(1);}int opt = 1;setsockopt(sock, SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt));uint16_t port = std::stoi(argv[1]);sockaddr_in sd;bzero(&sd, sizeof(sd));sd.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;sd.sin_family = AF_INET;sd.sin_port = htons(port);int b = bind(sock, (const sockaddr*)&sd, sizeof(sd));if(b < 0){perror("bind fail");exit(1);}int list = listen(sock, default_backlog);if(list < 0){perror("listen fail");exit(1);}while(true){sockaddr_in sd;socklen_t len = sizeof(sd);int sockfd = accept(sock, (sockaddr*)&sd, &len);if(sockfd < 0){std::cout << "accept fail" << std::endl;continue;}std::cout << "接收成功 ip: " << inet_ntoa(sd.sin_addr) << " port: " << ntohs(sd.sin_port) << std::endl;while(true){char buffer[1024];ssize_t n = read(sockfd, buffer, sizeof(buffer));if(n < 0){perror("read fail");break;}else if(n == 0){std::cout << "client quit" << std::endl;break;}else{buffer[n] = '\0';std::cout << "client say: " << buffer << std::endl;std::string echo = "server say: ";echo += buffer;ssize_t w = write(sockfd, echo.c_str(), echo.size());if(w <= 0)exit(1);}}close(sockfd);}close(sock);return 0;
}

測試多個連接的情況
再啟動?個客?端,嘗試連接服務器,發現第?個客?端,不能正確的和服務器進?通信

分析原因,是因為我們 accecpt 了?個請求之后,就在?直 while 循環嘗試 read ,沒有繼續調?
到 accecpt ,導致不能接受新的請求

我們當前的這個 TCP ,只能處理?個連接,這是不科學的,我們需要引入多進程或者多線程

三、多進程版本

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string>
#include <strings.h>
#include <arpa/inet.h>#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>const int default_backlog = 4;void Handler(int sockfd, const sockaddr_in& sd) 
{std::cout << "接收成功 ip: " << inet_ntoa(sd.sin_addr) << " port: " << ntohs(sd.sin_port) << std::endl;while (true){char buffer[1024];ssize_t n = read(sockfd, buffer, sizeof(buffer));if (n < 0){perror("read fail");break;}else if (n == 0){std::cout << "client quit" << std::endl;break;}else{buffer[n] = '\0';std::cout << "client say: " << buffer << std::endl;std::string echo = "server say: ";echo += buffer;ssize_t w = write(sockfd, echo.c_str(), echo.size());if (w <= 0)break;}}close(sockfd);exit(0);
}int main(int argc, char *argv[])
{if (argc != 2){std::cout << "Usage " << argv[0] << " port" << std::endl;exit(1);}int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sock < 0){perror("socket fail");exit(1);}int opt = 1;setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt));uint16_t port = std::stoi(argv[1]);sockaddr_in sd;bzero(&sd, sizeof(sd));sd.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;sd.sin_family = AF_INET;sd.sin_port = htons(port);int b = bind(sock, (const sockaddr *)&sd, sizeof(sd));if (b < 0){perror("bind fail");exit(1);}int list = listen(sock, default_backlog);if (list < 0){perror("listen fail");exit(1);}while (true){sockaddr_in sd;socklen_t len = sizeof(sd);int sockfd = accept(sock, (sockaddr *)&sd, &len);if (sockfd < 0){std::cout << "accept fail" << std::endl;continue;}pid_t id = fork();if(id < 0){close(sockfd);continue;}else if(id == 0){if(fork() > 0){close(sockfd);exit(0);}Handler(sockfd, sd);}else{close(sockfd);waitpid(id, nullptr, 0);}}close(sock);return 0;
}

四、多線程版本

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string>
#include <strings.h>
#include <arpa/inet.h>#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>#include <pthread.h>const int default_backlog = 4;struct Arg
{Arg(int sock, sockaddr_in s): sockfd(sock), sd(s){}int sockfd;sockaddr_in sd;
};void* Handler(void* arg) 
{Arg* a = static_cast<Arg*>(arg);int sockfd = a->sockfd;sockaddr_in sd = a->sd;delete a;std::cout << "接收成功 ip: " << inet_ntoa(sd.sin_addr) << " port: " << ntohs(sd.sin_port) << std::endl;while (true){char buffer[1024];ssize_t n = read(sockfd, buffer, sizeof(buffer));if (n < 0){perror("read fail");break;}else if (n == 0){std::cout << "client quit" << std::endl;break;}else{buffer[n] = '\0';std::cout << "client say: " << buffer << std::endl;std::string echo = "server say: ";echo += buffer;ssize_t w = write(sockfd, echo.c_str(), echo.size());if (w <= 0)break;}}close(sockfd);return nullptr;
}int main(int argc, char *argv[])
{if (argc != 2){std::cout << "Usage " << argv[0] << " port" << std::endl;exit(1);}int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sock < 0){perror("socket fail");exit(1);}int opt = 1;setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt));uint16_t port = std::stoi(argv[1]);sockaddr_in sd;bzero(&sd, sizeof(sd));sd.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;sd.sin_family = AF_INET;sd.sin_port = htons(port);int b = bind(sock, (const sockaddr *)&sd, sizeof(sd));if (b < 0){perror("bind fail");exit(1);}int list = listen(sock, default_backlog);if (list < 0){perror("listen fail");exit(1);}while (true){sockaddr_in sd;socklen_t len = sizeof(sd);int sockfd = accept(sock, (sockaddr *)&sd, &len);if (sockfd < 0){std::cout << "accept fail" << std::endl;continue;}Arg* a = new Arg(sockfd, sd);pthread_t id;int n = pthread_create(&id, nullptr, Handler, (void*)a);if(n < 0){close(sockfd);delete a;continue;}pthread_detach(id);}close(sock);return 0;
}

本文來自互聯網用戶投稿，該文觀點僅代表作者本人，不代表本站立場。本站僅提供信息存儲空間服務，不擁有所有權，不承擔相關法律責任。
如若轉載，請注明出處：http://www.pswp.cn/pingmian/91764.shtml
繁體地址，請注明出處：http://hk.pswp.cn/pingmian/91764.shtml
英文地址，請注明出處：http://en.pswp.cn/pingmian/91764.shtml

如若內容造成侵權/違法違規/事實不符，請聯系多彩編程網進行投訴反饋email:809451989@qq.com，一經查實，立即刪除！

相關文章

GitHub使用小記——本地推送、外部拉取和分支重命名

GitHub使用小記——本地推送、外部拉取和分支重命名

GitHub 項目推送與拉取等操作使用隨記 本小記適用于個人項目或組織項目&#xff0c;涵蓋 GitHub 推送、拉取、分支管理、.gitignore 設置等常見需求。 1. 將已有本地工程推送至 GitHub 新倉庫 1.1 前提條件 本地項目結構完整&#xff0c;已準備好&#xff1b;本地已安裝 Git…
閱讀更多...
RabbitMQ 延時隊列插件安裝與使用詳解（基于 Delayed Message Plugin）

RabbitMQ 延時隊列插件安裝與使用詳解（基于 Delayed Message Plugin）

RabbitMQ 延時隊列插件安裝與使用詳解&#xff08;基于 Delayed Message Plugin&#xff09;&#x1f4cc; 一、什么是 RabbitMQ 延時隊列&#xff1f;&#x1f680; 二、安裝前準備? RabbitMQ 環境要求&#x1f527; 三、安裝延時隊列插件&#x1f9e9; 插件名稱&#xff1a;…
閱讀更多...
Vue項目使用ssh2-sftp-client實現打包自動上傳到服務器（完整教程）

Vue項目使用ssh2-sftp-client實現打包自動上傳到服務器（完整教程）

告別手動拖拽上傳&#xff01;本教程將手把手教你如何通過ssh2-sftp-client實現Vue項目打包后自動上傳到服務器&#xff0c;提升部署效率300%。&#x1f680;一、需求場景與解決方案在Vue項目開發中&#xff0c;每次執行npm run build后都需要手動將dist目錄上傳到服務器&#…
閱讀更多...
《質光相濟：Three.js中3D視覺的底層交互邏輯》

《質光相濟：Three.js中3D視覺的底層交互邏輯》

在Three.js搭建的虛擬維度中，光照與材質的關系遠非技術參數的簡單疊加，當光線以數字形態穿越虛空，與物體表面相遇的瞬間，便開始書寫屬于這個世界的物理敘事——每一縷光斑的形狀、每一塊陰影的濃淡、每一寸肌理的反光，都是對現實光學規律的轉譯與重構。理解這種交互的深層…
閱讀更多...
無刷電機在汽車領域的應用與驅動編程技術

無刷電機在汽車領域的應用與驅動編程技術

文章目錄引言一、核心應用場景1. 新能源汽車動力系統2. 底盤控制系統3. 車身與舒適系統4. 智能駕駛與安全系統二、無刷電機的技術優勢解析三、無刷電機驅動編程基礎1. 驅動原理2. 驅動架構四、核心控制算法與實現1. 六步換向法&#xff08;梯形波控制&#xff09;算法流程圖C語…
閱讀更多...
【游戲引擎之路】登神長階（十八）：3天制作Galgame引擎《Galplayer》——無敵之道心

【游戲引擎之路】登神長階（十八）：3天制作Galgame引擎《Galplayer》——無敵之道心

游戲引擎開發記錄&#xff1a;2024年 5月20日-6月4日&#xff1a;攻克2D物理引擎。 2024年 6月4日-6月13日&#xff1a;攻克《3D數學基礎》。 2024年 6月13日-6月20日&#xff1a;攻克《3D圖形教程》。 2024年 6月21日-6月22日&#xff1a;攻克《Raycasting游戲教程》。 2024年…
閱讀更多...
kotlin kmp 跨平臺環境使用sqldelight

kotlin kmp 跨平臺環境使用sqldelight

歡迎訪問我的主頁: https://heeheeaii.github.io/ 1. 項目結構 SQLDelightKMPDemo/ ├── shared/ │ ├── src/ │ │ ├── commonMain/kotlin/ │ │ ├── androidMain/kotlin/ │ │ ├── desktopMain/kotlin/ │ │ └── commonMain/sqldel…
閱讀更多...
機器學習【五】decision_making tree

機器學習【五】decision_making tree

決策樹是一種通過樹形結構進行數據分類或回歸的直觀算法&#xff0c;其核心是通過層級決策路徑模擬規則推理。主要算法包括&#xff1a;ID3算法基于信息熵和信息增益選擇劃分屬性&#xff1b;C4.5算法改進ID3&#xff0c;引入增益率和剪枝技術解決多值特征偏差&#xff1b;CART…
閱讀更多...
簡單記錄一下VSCode中的一些學習記

簡單記錄一下VSCode中的一些學習記

在剛開始學習VSCode時&#xff0c;相信大家都會好奇VSCode底部區域那幾個不同的狀態欄具體有什么作用&#xff08;輸出、調試控制臺、終端、端口&#xff09;&#xff0c;貌似好像都是輸出與代碼相關的信息的&#xff1f;貌似代碼運行結果既可以出現在輸出中&#xff0c;也可以…
閱讀更多...
基于 Hadoop 生態圈的數據倉庫實踐 —— OLAP 與數據可視化（二）

基于 Hadoop 生態圈的數據倉庫實踐 —— OLAP 與數據可視化（二）

目錄 二、Hive、SparkSQL、Impala 比較 1. SparkSQL 簡介 2. Hive、SparkSQL、Impala 比較 &#xff08;1&#xff09;功能 &#xff08;2&#xff09;架構 &#xff08;3&#xff09;場景 3. Hive、SparkSQL、Impala 性能對比 &#xff08;1&#xff09;cloudera 公司…
閱讀更多...
C++：std::array vs 原生數組 vs std::vector

C++：std::array vs 原生數組 vs std::vector

&#x1f4cc; C&#xff1a;std::array vs 原生數組 vs std::vector 引用&#xff1a; C/C 標準庫 std::vector、std::array、原生靜態數組 的區別有哪些&#xff1f; 深度剖析&#xff1a;std::vector 內存機制與 push_back 擴容策略 今天過去了 還有許許多個明天 能和大…
閱讀更多...
Hyper-V + Centos stream 9 搭建K8s集群（二）

Hyper-V + Centos stream 9 搭建K8s集群（二）

一、安裝自動補全主節點安裝就可以yum install -y bash-completion echo source <(kubectl completion bash) >>~/.bashrc kubectl completion bash >/etc/bash_completion.d/kubectl二、安裝Calico網絡插件&#xff08;主節點&#xff09;下載文件wget https://ca…
閱讀更多...
VBA代碼解決方案第二十七講:禁用EXCEL工作簿右上角的關閉按鈕

VBA代碼解決方案第二十七講:禁用EXCEL工作簿右上角的關閉按鈕

《VBA代碼解決方案》(版權10028096)這套教程是我最早推出的教程&#xff0c;目前已經是第三版修訂了。這套教程定位于入門后的提高&#xff0c;在學習這套教程過程中&#xff0c;側重點是要理解及掌握我的“積木編程”思想。要靈活運用教程中的實例像搭積木一樣把自己喜歡的代碼…
閱讀更多...
Spring AI 系列之三十一 - Spring AI Alibaba-基于Nacos的MCP

Spring AI 系列之三十一 - Spring AI Alibaba-基于Nacos的MCP

之前做個幾個大模型的應用&#xff0c;都是使用Python語言&#xff0c;后來有一個項目使用了Java&#xff0c;并使用了Spring AI框架。隨著Spring AI不斷地完善&#xff0c;最近它發布了1.0正式版&#xff0c;意味著它已經能很好的作為企業級生產環境的使用。對于Java開發者來說…
閱讀更多...
sqli-labs：Less-12關卡詳細解析

sqli-labs：Less-12關卡詳細解析

1. 思路&#x1f680; 本關的SQL語句為&#xff1a; $uname".$uname."; $passwd".$passwd."; $sql"SELECT username, password FROM users WHERE username($uname) and password($passwd) LIMIT 0,1";注入類型&#xff1a;字符串型&#xff0…
閱讀更多...
【SpringAI】8.通過json動態添加mcp服務

【SpringAI】8.通過json動態添加mcp服務

前言 官方示例的代碼中&#xff0c;mcp一般是配置到yml中或者json文件中&#xff0c;使用自動裝配的方式注入服務&#xff0c;這種方式不方便在程序啟動后添加新的服務&#xff0c;這里參考cherry studio的方式動態添加mcp服務 1.確定方案 mcp服務的維護放到mysql業務數據庫維…
閱讀更多...
【PDF + ZIP 合并器：把ZIP文件打包至PDF文件中】

【PDF + ZIP 合并器：把ZIP文件打包至PDF文件中】

B站鏈接 PDF ZIP 合并器&#xff1a;把ZIP文件打包至PDF文件中_嗶哩嗶哩_bilibiliz 加強作者的工具 https://wwgw.lanzn.com/i8h1C32k9bef 密碼:30cv 新增c框架&#xff0c;加快運行速度
閱讀更多...
阿里云部署微調chatglm3

阿里云部署微調chatglm3

git Ifs install Git lfs 主要用于管理大型文件。在傳統的Git倉庫中&#xff0c;所有文件內容都會被完整記錄在每一次提交中&#xff0c;這會導致倉庫體積增大&#xff0c;克隆、拉取和推送操作變慢&#xff0c;甚至可能超出存儲限額。Git LFS通過將大文件替換成文本指針&#…
閱讀更多...
Linux網絡編程 ---五種IO模型

Linux網絡編程 ---五種IO模型

五種IO模型一、IO慢的原因二、五種IO模型三、如何設置非阻塞式IO&#xff1f;一、IO慢的原因 二、五種IO模型 阻塞式IO 非阻塞式IO 信號驅動IO 多路轉接 異步IO 三、如何設置非阻塞式IO&#xff1f; &#xff08;一&#xff09;用法說明 &#xff08;二&#xff0…
閱讀更多...
Obsidian結合CI/CD實現自動發布

Obsidian結合CI/CD實現自動發布

CI/CDQuickAddJS腳本bat腳本sh腳本實現自動發版Hugo文章 需求來源 每次手動執行Hugo的命令&#xff0c;手動把public文件夾上傳到自己的服務器可以完成發版需求。 但是&#xff0c;作為一個內容創作者&#xff0c;我更希望的關注于自己的內容&#xff0c;而不是關注整個發版…
閱讀更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023