Linux网络编程--tcp服务器

一、做为 TCP 服务器需要具备的条件呢？

1.具备一个可以确知的地址（ bind() ）：相当于我们要明确知道移动客服的号码，才能给他们电话;

2.让操作系统知道是一个服务器，而不是客户端（ listen() ）：相当于移动的客服，他们主要的职责是被动接听用户电话，而不是主动打电话骚扰用户；

3.等待连接的到来（ accept() ）：移动客服时刻等待着，来一个客户接听一个。

接收端使用 bind() 函数，来完成地址结构与socket 套接字的绑定，这样 ip、port 就固定了，发送端即可发送数据给有明确地址( ip+port ) 的接收端。

对于 TCP 服务器编程流程，有点类似于接电话过程：

1.找个可以通话的手机（socket() ）

2.插上电话卡固定一个号码（ bind() ）

3.职责为被动接听，给手机设置一个铃声来监听是否有来电（ listen()） 

4. 有来电，确定双方的关系后，才真正接通不挂电话（ accept() ） 

5. 接听对方的诉说（ recv() ） 

6.适当给些回话（ send() ）

7.通信结束后，双方说再见挂电话（ close()）。

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

功能：

将本地协议地址与 sockfd 绑定，这样 ip、port 就固定了

参数：

sockfd：socket 套接字

myaddr： 指向特定协议的地址结构指针

addrlen：该地址结构的长度

返回值：

成功：返回 0

失败：-1

注意：bind只能绑定自身的地址及端口

使用实例：

// 设置本地地址结构体
	struct sockaddr_in my_addr;
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));			// 清空,保证最后8字节为0    
	my_addr.sin_family = AF_INET;				// ipv4
	my_addr.sin_port   = htons(port);			// 端口
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);// ip，INADDR_ANY为通配地址其值为0
	
	// 绑定
	int err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if( err_log != 0)
	{
		perror("binding");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
           

int listen(int sockfd, int backlog);

功能：

将套接字由主动修改为被动，使操作系统为该套接字设置一个连接队列，用来记录所有连接到该套接字的连接。更详细说明，请看《connect()、listen()和accept()三者的关系》。

参数：

sockfd： socket监听套接字

backlog：连接队列的长度

返回值：

成功：返回0

失败：其他

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

功能：

从已连接队列中取出一个已经建立的连接，如果没有任何连接可用，则进入睡眠等待（阻塞）。更详细说明，请看《connect()、listen()和accept()三者的关系》。

参数：

sockfd： socket监听套接字

cliaddr： 用于存放客户端套接字地址结构

addrlen：套接字地址结构体长度的地址

返回值：

成功：已连接套接字。注意：返回的是一个已连接套接字，这个套接字代表当前这个连接

失败：< 0

tcp_server代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>						
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>				
int main(int argc, char *argv[])
{
	unsigned short port = 8000;	// 本地端口	
	if(argc > 1)						
	{
		port = atoi(argv[1]);
	}
	//1.创建通信端点：套接字
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);   
	if(sockfd < 0)
	{
		perror("socket");
		exit(-1);
	}
	
	//设置本地地址结构体
	struct sockaddr_in my_addr;
	bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));			// 清空,保证最后8字节为0    
	my_addr.sin_family = AF_INET;				// ipv4
	my_addr.sin_port   = htons(port);			// 端口
	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);// ip，INADDR_ANY为通配地址其值为0
	
	//2.绑定：将本地ip、端口与套接字socket相关联起来
	int err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));
	if( err_log != 0)
	{
		perror("binding");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}
	
	//3.监听，监听套接字改为被动，创建连接队列
	err_log = listen(sockfd, 10); 
	if(err_log != 0)
	{
		perror("listen");
		close(sockfd);		
		exit(-1);
	}	
	
	printf("listen client @port=%d...\n",port);

	while(1)
	{	
	
		struct sockaddr_in client_addr;		   
		char cli_ip[INET_ADDRSTRLEN] = "";	   
		socklen_t cliaddr_len = sizeof(client_addr);    
		
		int connfd = 0;
		
		//4.从完成连接队列中提取客户端连接
		connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &cliaddr_len);       
		if(connfd < 0)
		{
			perror("accept");
			continue;
		}

		inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr, cli_ip, INET_ADDRSTRLEN);
		printf("----------------------------------------------\n");
		printf("client ip=%s,port=%d\n", cli_ip,ntohs(client_addr.sin_port));
		
		char recv_buf[512] = "";
		while( recv(connfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0) > 0 ) // 接收数据
		{
			printf("\nrecv data:\n");
			printf("%s\n",recv_buf);
		}
		
		close(connfd);     //关闭已连接套接字
		printf("client closed!\n");
	}
	
	close(sockfd);         //关闭监听套接字
	
	return 0;
}
           

用windows的网络调试助手作为客户端，上面代码为服务器

运行结果：

关闭连接：close()

使用 close() 函数即可关闭套接字，关闭一个代表已连接套接字将导致另一端接收到一个 0 长度的数据包，详情请看《 TCP 四次挥手》。

做服务器时

• 关闭监听套接字（ socket()和listen()之后的套接字 ）将导致服务器无法接收新的连接，但不会影响已经建立的连接；
• 关闭 accept()返回的已连接套接字将导致它所代表的连接被关闭，但不会影响服务器的监听（ socket()和listen()之后的套接字 ）。

做客户端时

关闭连接就是关闭连接，不意味着其他。

如果客户端和服务器已经连接成功的前提下，通常的情况下，先关闭客户端，再关闭服务器，如果是先关闭服务器，立马启动服务器是，服务器绑定的端口不会立马释放（如下图），要过 1 分钟左右才会释放，为什么会这样的呢？请看《 TCP 四次挥手》。有没有方法让服务器每次启动都能立即成功？请看《端口复用》。

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