在以下的客户端/服务器程序实例中,TCP_server.c的作用是接受client请求,并与client进行简单的数据通信,整体为一个阻塞式的网络聊天工具。
TCP_client.c的作用是链接server,并向server发起通信请求。在看代码之前来认识几个socket API。
domain指明了协议族/域,通常AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL等,对于IPV4采用AF_INET;
type是套接口类型,主要SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW,对于TCP采用SOCK_STREAM;
protocol一般取为0。成功时,返回一个小的非负整数值,与文件描述符类似。
当socket函数返回一个描述符时,只是存在于其协议族的空间中,并没有分配一个具体的协议地址(这里指IPv4/IPv6和端口号的组合),bind函数可以将一组固定的地址绑定到sockfd上。成功返回0,失败返回-1。
其中:
sockfd是socket函数返回的描述符;
myaddr指定了想要绑定的IP和端口号,均要使用网络字节序-即大端模式;
addrlen是前面struct sockaddr(与sockaddr_in等价)的长度。
struct sockaddr_in {
short int sin_family; /* 地址族 */
unsigned short int sin_port; /* 端口号 */
struct in_addr sin_addr; /* Internet地址 */
unsigned char sin_zero[8]; /* 与struct sockaddr一样的长度 */
};
listen声明sockfd处于监听状态,并且最多允许backlog个客户端处于链接等待状态,该参数至少为1,一般设置为5;成功返回0,失败返回-1。
accept由服务器调用,第二个参数为输出型参数,第三个参数为输入输出型参数。
通过此函数建立于TCP服务器的连接,实际是发起三次握手过程,仅在连接成功或失败后返回。参数sockfd是本地描述符,addr为服务器地址,addrlen是socket地址长度。
该函数是把字符串形式的点分十进制转换成32bit的整数。
该函数是把32bit的整数转换成点分十进制。
第一版本是单进程基于TCP通信的客户服务器,TCP_server.c是先读后写:
TCP_client.c是先写后读:
运行结果如下显示:
以下是多进程版本,在多进程中孙子进程成为主要执行代码的进程,在其中孙子进程为孤儿进程,被1号进程收养。
在TCP_forkserver.c中做的改动如下:
运行结果如下显示:
以下是多线程版本,在服务器端做如下改写:
以上就是基于TCP的客户服务器模式的通信。
在以上程序中我们先后启动服务器端和客户端程序,然后按CTRL+C终止掉服务器端程序,这时再运行服务器端程序,就会出现绑定的错误。这是为什么?
这是因为,虽然服务器端的应用程序终止了,但是TCP协议层的连接并没有完全断开,服务器是主动断开连接的一方,所以在TIME_WAIT期间仍然不能再次监听同样的服务器端口。