Unix网络编程 4- TCP编程

1、Unix网络编程,第四讲 TCP socket 编程,Unix和TCP/network的关系,TCP的特点 协议特点 实现特点 编程特点,TCP Sockets Programming,创建一个 被动模式的 (server) socket. 建立TCP 连接. 发送/接收 数据. 关闭连接.,TCP C/S 编程,创建一个 TCP socket,int socket(int family,int type,int proto); int sock; sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); if (sock0) /* ERROR */ ,绑定到有名地址,i

2、nt mysock; struct sockaddr_in myaddr; mysock = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0); myaddr.sin_family = AF_INET; myaddr.sin_port = htons( 80 ); myaddr.sin_addr = htonl( INADDR_ANY ); bind(mysock, (sockaddr *) ,建立被动模式的 TCP socket,被动模式: 地址已经确定. 告诉内核接受到我（应用程序）的连接请求. 3-way handshake 告诉内核为我（应用程序）将到来的连接保存（排队）起来

3、.,listen(),int listen(int sockfd, int backlog); sockfd TCP socket (已经绑定地址) backlog 内核为应用程序缓冲到来连接的数目. listen() returns -1 on error otherwise 0.,listening socket的两个队列,接受连接请求 accept(),一旦调用了 listen(), 内核将替我们将带来的连接进行排队缓冲 处理三次握手 将多个连接排队缓冲. 当我们的应用程序可以处理新的连接时, 我们需要向内核请求下一个连接.,accept(),int accept( int sockfd

4、, struct sockaddr* cliaddr, socklen_t *addrlen); sockfd 是被动模式的 TCP socket. cliaddr 指针，指向一个已分配好的空间. 返回客户地址. addrlen 是一个 value-result 参数 必须设置为 cliaddr 的空间大小 返回时, 将被设置为使用 cliaddr 的空间大小.,accept() 返回值,accept() 返回 一个 新的 socket 描述符 -1 错误. 一旦 accept 返回一个新的 socket 描述符, 真正的数据 I/O 就可以进行了（在新的 socket 上 read() 和

5、write() ）.,read, write,socket 的 read() and write()操作和普通文件的有所不同!,fread, fwrite,缓冲的几种形式 全缓冲 行缓冲 无缓冲 标准输入、标准输出和标准出错 stdin, full buffered, line buffered if a tty stdout, full buffered, line buffered if a tty stderr, no buffered,终结一个 TCP 连接,连接的任意一方可以执行 close() 系统调用. 和普通文件的close() 一样，如果一个文件的引用数超过1，那么实际上该连

6、接没有被终结； 如果另外一端关闭了连接, 并且本端没有缓冲数据, 那么从TCP socket读操作会返回 0 并指示 EOF.,Client Code,TCP 客户程序可以调用 connect() : 负责建立客户程序 socket 的端地址. 没有必要先调用 bind, 内核将负责给 socket 分配一个本地端地址 (TCP 端口, IP 地址). 试图和指定的服务器建立 TCP 连接. 三次握手,connect(),int connect( int sockfd, const struct sockaddr *server, socklen_t addrlen); sockfd 是一个创

7、建好的 TCP socket. server 中有服务器的地址 (IP 地址和 TCP 端口号) connect() 成功返回 0, 错误返回 -1,从 TCP socket 读,int read( int fd, char *buf, int max); 缺省情况下 read() 将阻塞一直到有数据为止. 从一个 TCP socket 一次 read() 操作的返回字节数可能 max. 你甚至得准备着一次只读取到 1 个字节 的情况 !,向一个 TCP socket 写入,int write( int fd, char *buf, int num); 一次 write() 操作可能真正写入的

8、字节数目少于 num (如果是 nonblocking socket 的话). 书中有 readn(), writen() 和 readline() 等例程.,几个有用的例程,readn,1 #include unp.h 2 ssize_t /* Read n bytes from a descriptor. */ 3 readn(int fd, void *vptr, size_t n) 4 5 size_t nleft; 6 ssize_t nread; 7 char *ptr; 8 ptr = vptr; 9 nleft = n; 10 while (nleft 0) 11 if ( (

9、nread = read(fd, ptr, nleft) = 0 */ 22 ,writen,1 #include unp.h 2 ssize_t /* Write n bytes to a descriptor. */ 3 writen(int fd, const void *vptr, size_t n) 4 5 size_t nleft; 6 ssize_t nwritten; 7 const char *ptr; 8 ptr = vptr; 9 nleft = n; 10 while (nleft 0) 11 if ( (nwritten = write(fd, ptr, nleft)

10、 = 0) 12 if (nwritten 0 21 ,readline,1 #include unp.h 3 ssize_t /* PAINFULLY SLOW VERSION - example only */ 4 readline(int fd, void *vptr, size_t maxlen) 5 6 ssize_t n, rc; 7 char c, *ptr; 8 ptr = vptr; 9 for (n = 1; n maxlen; n+) 10 again: 11 if ( (rc = read(fd, 26 ,类比人际关系,为了搞好人际关系: 你需要 主动做自我介绍. 你需

11、要 学会开放的接受别人. 你需要 主动和别人建立联系. 你需要学会 别人给什么就接受什么，而不是你要什么别人给你什么. 你需要 当问题出现时及时处理好关系.,bind(),accept(),connect(),检查错误,read 可能只有 1 byte,一个TCP应用的例子,echo client 从标准输入读取一行文字，发给 server. server 从网络读取输入，将读取到的一行文字返回给 client. client 读取反射回来的文字行，打印到标准输出.,server,1 #include unp.h 2 int main(int argc, char *argv) 4 5 int

12、 listenfd, connfd; 6 pid_t childpid; 7 socklen_t clilen; 8 struct sockaddr_in cliaddr, servaddr; 9 listenfd = Socket (AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 10 bzero( /* parent closes connected socket */ 25 26 ,1 #include unp.h 2 void str_echo(int sockfd) 4 5 ssize_t n; 6 char bufMAXLINE; 7 again: 8 while ( (n =

13、 read(sockfd, buf, MAXLINE) 0) 9 Writen(sockfd, buf, n); 10 if (n 0 14 ,Echo client,1 #include unp.h 2 int main(int argc, char *argv) 4 5 int sockfd; 6 struct sockaddr_in servaddr; 7 if (argc != 2) 8 err_quit(usage: tcpcli ); 9 sockfd = Socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); 10 bzero( 17 ,str_cli() 函数,1 #

14、include unp.h 2 void str_cli(FILE *fp, int sockfd) 4 5 char sendlineMAXLINE, recvlineMAXLINE; 6 while (Fgets(sendline, MAXLINE, fp) != NULL) 7 Writen(sockfd, sendline, strlen (sendline); 8 if (Readline(sockfd, recvline, MAXLINE) = 0) 9 err_quit(str_cli: server terminated prematurely); 10 Fputs(recvl

15、ine, stdout); 11 12 ,测试,linux % tcpserv01 & linux % netstat -a Active Internet connections (servers and established) Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State tcp 0 0 *:9877 *:* LISTEN linux % netstat -a Active Internet connections (servers and established) Proto Recv-Q Send-Q Local Ad

16、dress Foreign Address State tcp 0 0 *:9877 *:* LISTEN,测试,linux % tcpcli01 127.0.0.1 linux % netstat -a Active Internet connections (servers and established) Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State tcp 0 0 local host:9877 localhost:42758 ESTABLISHED tcp 0 0 local host:42758 localhost:

17、9877 ESTABLISHED tcp 0 0 *:9877 *:* LISTEN linux % ps -t pts/6 -o pid,ppid,tty,stat,args,wchan PID PPID TT STAT COMMAND WCHAN 22038 22036 pts/6 S -bash wait4 17870 22038 pts/6 S ./tcpserv01 wait_for_connect 19315 17870 pts/6 S ./tcpserv01 tcp_data_wait 19314 22038 pts/6 S ./tcpcli01 127.0 read_chan,测试,linux % tcpcli01 127.0.0.1 hello, world hello, world good bye good bye D Control-D is our terminal EOF character linux % netstat -a | grep 9877 tcp 0 0 *: