TCP协议网络编程实现两台计算机通信详细注释

1、3.试用C语言编写一对在以太网中发送和接收数据帧的应用,建议采用Socket的TC呦议端口 ,必须提供软件设计方案和流程图,软件代码的每一行都必须加 注中文注释说明设计意图，不得抄袭。(必做题)解答：编程使用TCP/IP协议，采用数据流的socket套接口，TCP是面向连接的 通信协议，通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接，由于 TCP是面向 连接的所以只能用于点对点的通讯。对比一下，UDPH面向无连接的通讯协议，UD啜据包括目的端口号和源端口号信息，由于通讯不需要连接，所以可以实现 广播发送，UDPffi讯时不需要接收方确认，届于不可靠的传输，可能会出丢包现 象。程序采用服务器/客户机

2、模式，下面是服务器的程序设计方案11首先利用socket系统调用获得一个套接口【2】 系统调用bind将这个套接口绑定到主机的某个端口上【3】 端口开始侦听有无连接请求，系统调用listen【4】 没有就继续侦听，有的话执行下一步【5】 接受connect的请求，系统调用accept(),得到一个新的套接口描 述符，这个时候通信管道已经完全建立好了【6】 利用这个新的描述符完成发送数据帧的操作，系统调用 send ()【7】 发送完毕要撤销套接口下面是完整程序和详细注释活单 01 server.c#include<stdio.h> #include<stdlib.h>#

3、include<errno.h>#include<string.h>#include<sys/types.h>#include<netinet/in.h>/头文件/定义用于通信的端口号/定义等待队歹0中最多存放的connect请求个数#include<sys/socket.h>#include<sys/wait.h>#define MYPORT 3490#define BACKLOG 10main()/主函数这里开始int sockfd,new_fd;/这两个是调用socket。系统调用得到的文件描述符struct soc

4、kaddr_in my_addr;结构体定义，这是自己和对方的套接口的地址信息struct sockaddr_in their_addr;int sin_size;/其实这是accept ()里面的第三个参数，这里先定义 if(sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)=-1)perror("socket");/进入正题，首先 socket ()系统调用,sockfd就是exit(1);/所得套接口的文件描述符，如果调用失败，perror会/显示错误信息，然后非正常退出my_addr.sin_family=AF_INET; / ADDRESS

5、FAMILY 地址族my_addr.sin_port=htons(MYPORT);/ 把整数 MYPORT 转换成“网络字节顺序”my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;/使用自己的IP地址，自动填上它所运一 一 一-行的机器的IP地址bzero(&(my_addr.sin_zero),8);结构体中剩下的活 0上面是第一步，调用socket。得到了一个套接口，下面将调用bind ()将其绑定到本地计算机的某个端口上，当然这里就是前面定义的那个端口if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(s

6、truct sockaddr)=-1)perror("bind");伽果失败就显示bind ()调用出错原因，成功的话exit(1);僦继续往下运行其实利用TCP/IP协议进行数据流的传输就像两个地方搭个管道输送水流一样， 现在这里是水电站，前面两步已经弄好了一个出水口，下面就要监听对方是否需要我送水过去，运行listen ()系统调用。假如你不希望与远程的一个地址相连， 那你就需要等待接入请求并且用各种方法处理它们。处理过程分两步：首先，你听-listen。，然后，你接受-accept()(请看下面的内容)。if (listen(sockfd,BACKLOG)=-1) /

7、BACKLOG是在进入队列中允许的连接数目，进入的连接是在队列中一直等待直至U接受(accept()旌接perror("listen"); /在错误的时候返回-1,并设置全局错误变量errno exit(1);下面就是接受一个连接请求了while(1)sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);if(new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)&their_addr,&sin_size)=-1)perror("accept"); /注意这里出现了第二个文件描述符，如果只想让一

8、个连接 进来，那么你可以使用close()去关闭原 来的文件描述符sockfd来避免同一个端 口更多的连接continue;/如果没有成功接受的话就继续监听然后acceptprintf("server:got connection from %sn",inet_ntoa(their_addr.sin_addr);连接了要输出一个反馈信息：server:got connection from峪户端而ip地址然后就把数据帧发送过去，调用 send(),当然我们不用去关心这个数据帧是怎 么被包装的，这些交给下层处理，fork ()产生一个子进程用来发送数据if(!fork()if

9、 (send (new_fd,"hello,world!n",14,0)=-1)perror("send");close(new_fd);exit(0);close(new_fd);发送完毕即时的关掉套接口while(waitpid(-1,NULL,WNOHANG)>0);最后释放子进程的资源，防止产生僵尸进程造成资源没有释放。至此服务器程序设计完毕，下面着手客户机的程序设计，与服务器相比客户端的 设计相对简单一些，其程序设计流程大致如下11系统调用socket ()获得套接口【2】 由于我是要连到远方服务器端口，所以我不必绑定到自己的机器端口上,

10、故而有了套接口下面可以直接向远方主机发送connect连接请求【3】 如果connect失败，那就返回第二步，继续 connect,直到成功【4】 连接成功后通信管道就建好了，可以调用recv()来接受数据帧【5】 最后把套接口释放掉 下面是完整程序和详细注释活单 02 user.c#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<errno.h>#include<string.h>#include<netdb.h>#include<sys/types.h>#include<ne

11、tinet/in.h>#include<sys/socket.h>/头文件#define PORT 3490/端口号定义，这就是将要连接到的端口#define MAXDA TASIZE 100 /这个参数是一次所能得到的最大字节数下面开始主函数，注意 main函数是有参数的，argc=#数的个数+1,因为函数自 身算一个参数，数组argv用来依次存放指向参数的指针int main(int argc,char *argv)前面都是对一些参数类型进行声明int sockfd,numbytes;char bufMAXDA TASIZE;struct hostent *he;stru

12、ct sockaddr_in their_addr;首先检验main扁数是*是给了 1个参数，是一个啊得注意if(argc != 2)fprintf(stderr,"usage:client hostnamen");如果参数不是一个就报错exit(1);然后非正常退出然后检验参数(其实这个参数就是服务器的ip地址，参数的指针就在argv1里面) 是否有效，调用函数gethostbynameQ它的基本原理就是得到和你主机名字相匹 配的ip地址。if(he=gethostbyname(argv1)=NULL)herror("gethostbyname");出

13、错的话返回出错信息exit(1);能运行到这一步说明参数个数和参数内容都是正确的，其实这才是真正的开始调用socket ()得到套接口，sockfd为返回的套接口描述符 if(sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)=-1)(perror("socket");exit(1);下面的跟之前服务器端程序差不多，是对套接口信息初始化their_addr.sin_family=AF_INET;their_addr.sin_port=htons(PORT);their_addr.sin_addr=*(struct in_addr *)he->h_

14、addr);bzero(&(their_addr.sin_zero), 8);可以继续用橱勺那个比硫，如果服务器是水库，并且那里已经有个出口在侦听是 不是有人要水流，那么我是用户，并且程序运行到这我也已经有了一个入口地址， 是时候跟服务器取得联系了，一旦联系成功，立马就会建立一条管道，下面就是connect ()系统调用if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&their_addr,sizeof(struct sockaddr)=-1) (perror("connect");exit(1);连接成功，此时服务器的listen

15、 0监听到了我的connect,并且accept了我，然 后send了数据帧给我，所以接下来我就得接受数据帧了，用到系统调用 recv() if(numbytes=recv(sockfd,buf,MAXDATASIZE,0)=-1)(perror("recv");exit(1);收到的数据存放到数组buf中，对于字符申数组最后一个停止位记得给加上 bufnumbytes='0'把收到的信息显示出来吧printf("received:%s",buf);最后关闭套接口，释放端口close(sockfd);return 0;至此完成用户程序的编写，采用linux编译环境，编译连接后，运行调试在我的电脑上同时开两个窗口，分别模拟服务器和用户，键入Ifconfig命令查看本机的ip地址，显示本地环回inet地址 127.0.0.1运行./server服务器开始运行然后./user 127.0.0.1用户程序运行运行结果：服务器端显示