网络编程——CPP实现socket通信(TCP)

相关函数：

服务端：
socket()
bind()
listen()
accept()
read() 或 recv()等
write() 或 send()等
close()

客户端：
socket()
connect()
write() 或 send()等
read() 或 recv()等
close()

注意：每当服务端连接断开后，进入TIME_WAIT状态，等待2msl时间之后才能重新使用IP和端口，否则在bind时就会报错。要解决这个问题可以在程序开始时调用端口复用函数setsockopt。原型如下：

//int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,const void *optval, socklen_t optlen);
    /*　sockfd：标识一个套接口的描述字。
　　    level：选项定义的层次；支持SOL_SOCKET、IPPROTO_TCP、IPPROTO_IP和IPPROTO_IPV6。
　　    optname：需设置的选项。
　　    optval：指针，指向存放选项值的缓冲区
　　    optlen：optval缓冲区长度。
　　    返回值：  成功返回0，失败返回 -1.  */
　　    

实际调用：
 setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));

==废话不多说，上源码！==

实现的功能：客户端C向服务端S发送一串字符数据，S端会对字符串做转大写操作然后回发给C端

服务端TCP_Server.cpp

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <ctype.h>

#define MAXSIZE 1024
#define IP_ADDR "127.0.0.1"
#define IP_PORT 8888

int main()
{
	int i_listenfd, i_connfd;
	struct sockaddr_in st_sersock;
	char msg[MAXSIZE];
	int nrecvSize = 0;

	if((i_listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) ) < 0)	//建立socket套接字
	{
		printf("socket Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
		exit(0);
	}

	memset(&st_sersock, 0, sizeof(st_sersock));
	st_sersock.sin_family = AF_INET;  //IPv4协议
	st_sersock.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);	//INADDR_ANY转换过来就是0.0.0.0，泛指本机的意思，也就是表示本机的所有IP，因为有些机子不止一块网卡，多网卡的情况下，这个就表示所有网卡ip地址的意思。
	st_sersock.sin_port = htons(IP_PORT);

	if(bind(i_listenfd,(struct sockaddr*)&st_sersock, sizeof(st_sersock)) < 0) //将套接字绑定IP和端口用于监听
	{
		printf("bind Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
		exit(0);
	}

	if(listen(i_listenfd, 20) < 0)	//设定可同时排队的客户端最大连接个数
	{
		printf("listen Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
		exit(0);
	}

	printf("======waiting for client's request======\n");
	//准备接受客户端连接
	{
		if((i_connfd = accept(i_listenfd, (struct sockaddr*)NULL, NULL)) < 0)	//阻塞等待客户端连接
		{
			printf("accept Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
		//	continue;
		}	
		else
		{
			printf("Client[%d], welcome!\n", i_connfd);
		}


		while(1)	//循环 接受客户端发来的消息并作处理(小写转大写)后回写给客户端
		{
			memset(msg, 0 ,sizeof(msg));
			if((nrecvSize = read(i_connfd, msg, MAXSIZE)) < 0)
			{
				printf("accept Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
				continue;
			}
			else if( nrecvSize == 0)	//read返回0代表对方已close断开连接。
			{
				printf("client has disconnected!\n");
				close(i_connfd);  //
				break;
			}
			else
			{
				printf("recvMsg:%s", msg);
				for(int i=0; msg[i] != '\0'; i++)
				{
					msg[i] = toupper(msg[i]);
				}
				if(write(i_connfd, msg, strlen(msg)+1) < 0)
				{
					printf("accept Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
				}

			}
		}
	}
	close(i_connfd);
	close(i_listenfd);

	return 0;
}

客户端TCP_Client.cpp

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

#define MAXSIZE 1024
#define IP_ADDR "127.0.0.1"
#define IP_PORT 8888

int i_sockfd = -1;

void SigCatch(int sigNum)	//信号捕捉函数(捕获Ctrl+C)
{
	if(i_sockfd != -1)
	{
		close(i_sockfd);
	}
	printf("Bye~! Will Exit...\n");
	exit(0);
}

int main()
{
	struct sockaddr_in st_clnsock;
	char msg[1024];
	int nrecvSize = 0;

	signal(SIGINT, SigCatch);	//注册信号捕获函数

	if((i_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) ) < 0)	//建立套接字
	{
		printf("socket Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
		exit(0);
	}

	memset(&st_clnsock, 0, sizeof(st_clnsock));
	st_clnsock.sin_family = AF_INET;  //IPv4协议
	//IP地址转换(直接可以从物理字节序的点分十进制 转换成网络字节序)
	if(inet_pton(AF_INET, IP_ADDR, &st_clnsock.sin_addr) <= 0)
	{
		printf("inet_pton Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
		exit(0);
	}
	st_clnsock.sin_port = htons(IP_PORT);	//端口转换(物理字节序到网络字节序)

	if(connect(i_sockfd, (struct sockaddr*)&st_clnsock, sizeof(st_clnsock)) < 0)	//主动向设置的IP和端口号的服务端发出连接
	{
		printf("connect Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
		exit(0);
	}

	printf("======connect to server, sent data======\n");

	while(1)	//循环输入，向服务端发送数据并接受服务端返回的数据
	{
		fgets(msg, MAXSIZE, stdin);
		printf("will send: %s", msg);
		if(write(i_sockfd, msg, MAXSIZE) < 0)	//发送数据
		{
			printf("write Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
			exit(0);
		}

		memset(msg, 0, sizeof(msg));
		if((nrecvSize = read(i_sockfd, msg, MAXSIZE)) < 0)	//接受数据
		{
			printf("read Error: %s (errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
		}
		else if(nrecvSize == 0)
		{
			printf("Service Close!\n");
		}
		else
		{
			printf("Server return: %s\n", msg);
		}

	}
	return 0;
}