一、前言

互聯網概念誕生于20世紀60年代末，從9幾年中國接入互聯網開始到現在，生活的每個角落都能看到網絡的使用。現在物聯網時代、共享經濟的到來，生活中不僅僅電腦、手機可以接入網絡，身邊的各個設備也能接入互聯網了。 比如：市政路燈、污水井蓋、家用電器，汽車等等。

這篇文章介紹在Linux下的socket編程，完成TCP服務器、客戶端的創建，實現數據通信。

二、TCP協議介紹

在Linux應用層做編程，接觸到是傳輸層協議，TCP/UDP，如果搞Linux網絡驅動開發(網卡驅動)，那么底層的網絡協議就會接觸的更多，協議只是一個數據格式的約定而已，自己也可以設計自己的協議。

下面這張圖介紹兩個設備通過網絡通信的一個大致流程:

TCP協議是點對點傳輸協議。TCP協議屬于C/S模型。
TCP協議里包含服務器和客戶端。
服務器必須要比客戶端先存在，客戶端必須連接服務器，服務器必須被客戶端連接。
接下來學習主要學習TCP服務器創建和TCP客戶端創建，完成客戶端與服務器之間的通信。
TCP服務器可以被多個客戶端連接。

Linux下socket編程需要用到的相關函數:

#include           /* See NOTES */
#include 

int socket(int domain, int type, int protocol);
AF_UNIX, AF_LOCAL   Local communication              unix(7)
AF_INET             IPv4 Internet protocols          ip(7)
AF_INET6            IPv6 Internet protocols          ipv6(7)
AF_IPX              IPX - Novell protocols
AF_NETLINK          Kernel user interface device     netlink(7)
AF_X25              ITU-T X.25 / ISO-8208 protocol   x25(7)
AF_AX25             Amateur radio AX.25 protocol
AF_ATMPVC           Access to raw ATM PVCs
AF_APPLETALK        AppleTalk                        ddp(7)
AF_PACKET           Low level packet interface       packet(7)
AF_ALG              Interface to kernel crypto API

#include           /* See NOTES */
#include 
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);
struct sockaddr {
   sa_family_t sa_family;
   char        sa_data[14];
}

#include           /* See NOTES */
#include 

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

#define _GNU_SOURCE             /* See feature_test_macros(7) */
#include 
int accept4(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen, int flags);

#include           /* See NOTES */
#include 
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);

三、案例代碼

3.1 創建TCP服務器

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

/*
TCP服務器創建步驟:
1. 創建socket套接字(類似于open打開文件一樣)
2. 綁定端口號和IP地址
3. 設置監聽等待隊列的數量
4. 等待客戶端連接
5. 完成正常數據收發

0x1234
192.168.1.123
255.255.255.255
*/
int main(int argc,char **argv)
{   
    if(argc!=2)
    {
        printf("./app <端口號>\n");
        return 0;
    }
    int sockfd;
    /*1. 創建socket套接字*/
    sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    /*2. 綁定端口號與IP地址*/
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family=AF_INET;
    addr.sin_port=htons(atoi(argv[1])); // 端口號0~65535
    addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;    //inet_addr("0.0.0.0"); //IP地址
    if(bind(sockfd,(const struct sockaddr *)&addr,sizeof(struct sockaddr))!=0)
    {
        printf("服務器:端口號綁定失敗.\n");
    }
    /*3. 設置監聽的數量*/
    listen(sockfd,20);
    /*4. 等待客戶端連接*/
    int client_fd;
    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);
    client_fd=accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr,&addrlen);
    if(client_fd<0)
    {
        printf("客戶端連接失敗.\n");
        return 0;
    }
    printf("連接的客戶端IP地址:%s\n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
    printf("連接的客戶端端口號:%d\n",ntohs(client_addr.sin_port));
    /*5. 完成通信*/
    write(client_fd,"1234567890",10);
    /*6. 關閉連接*/
    close(client_fd);
    close(sockfd);
    return 0;
}

3.2 創建TCP客戶端

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

/*
TCP客戶端創建步驟:
1. 創建socket套接字(類似于open打開文件一樣)
2. 連接服務器 
3. 完成正常數據收發

*/
int main(int argc,char **argv)
{   
    if(argc!=3)
    {
        printf("./app   <端口號>\n");
        return 0;
    }
    int sockfd;
    /*1. 創建socket套接字*/
    sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    /*2. 連接服務器*/
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family=AF_INET;
    addr.sin_port=htons(atoi(argv[2])); // 端口號0~65535
    addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]); //IP地址
    if(connect(sockfd,(const struct sockaddr *)&addr,sizeof(struct sockaddr_in))!=0)
    {
        printf("客戶端:服務器連接失敗.\n");
        return 0;
    }
    /*3. 完成數據通信*/
    char buff[1024];
    int cnt;
    cnt=read(sockfd,buff,1024);
    buff[cnt]='\0';
    printf("客戶端收到的數據:%s,%d\n",buff,cnt);
    
    close(sockfd);
    return 0;
}

審核編輯：湯梓紅地址>