socket网络编程——TCP编程流程及端口号占用问题

1.TCP编程流程

1.1TCP服务器端客户端及方法介绍

TCP 提供的是面向连接的、可靠的、字节流服务。TCP 的服务器端和客户端编程流程如下：

socket()方法是用来创建一个套接字，有了套接字就可以通过网络进行数据的收发。这也是为什么进行网络通信的程序首先要创建一个套接字。创建套接字时要指定使用的服务类型，使用 TCP 协议选择流式服务（SOCK_STREAM）。
bind()方法是用来指定套接字使用的 IP 地址和端口。IP 地址就是自己主机的地址，如果主机没有接入网络，测试程序时可以使用回环地址“127.0.0.1”。端口是一个 16 位的整形值，一般 0-1024 为知名端口，如 HTTP 使用的 80 号端口。这类端口一般用户不能随便使用。其次，1024-4096 为保留端口，用户一般也不使用。4096 以上为临时端口，用户可以使用。在Linux 上，1024 以内的端口号，只有 root 用户可以使用。
listen()方法是用来创建监听队列。监听队列有两种，一个是存放未完成三次握手的连接，一种是存放已完成三次握手的连接。listen()第二个参数就是指定已完成三次握手队列的长度。
accept()方法处理存放在 listen 创建的已完成三次握手的队列中的连接。每处理一个连接，则accept()返回该连接对应的套接字描述符。如果该队列为空，则 accept 阻塞。
connect()方法一般由客户端程序执行，需要指定连接的服务器端的 IP 地址和端口。该方法执行后，会进行三次握手，建立连接。

send()方法用来向 TCP 连接的对端发送数据。send()执行成功，只能说明将数据成功写入到发送端的发送缓冲区中，并不能说明数据已经发送到了对端。send()的返回值为实际写入
到发送缓冲区中的数据长度。
recv()方法用来接收 TCP 连接的对端发送来的数据。recv()从本端的接收缓冲区中读取数据，如果接收缓冲区中没有数据，则 recv()方法会阻塞。返回值是实际读到的字节数，如果
recv()返回值为 0， 说明对方已经关闭了 TCP 连接。
close()方法用来关闭 TCP 连接。此时，会进行四次挥手。

1.2服务端客服端示例代码

TCP服务端代码示例（方法参数意思参考套接字地址结构和网络编程接口）：

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

int main()
{
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    assert(sockfd != -1);

    struct sockaddr_in saddr;
    memset(&saddr,0,sizeof(saddr));
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(6000);//将短整形主机字节转换为网络字节
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");//回环地址

    int res = bind(sockfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));
    assert(res != -1);

    res = listen(sockfd,5);
    assert(res != -1);

    while(1)//服务器循环接收客户端连接
    {
        struct sockaddr_in caddr;
        int len = sizeof(caddr);
        int c = accept(sockfd,(struct sockaddr*)&caddr,&len);
        if(c == -1)
        {
            perror("accept error");
            continue;
        }

        printf("accept c = %d\n",c);
        char data[128];
        int n = recv(c,data,127,0);//阻塞
        printf("n = %d,buff = %s\n",n,data);

        send(c,"OK",2,0);

        close(c);

    }
    close(sockfd);
    exit(0);

}

TCP客户端代码示例：

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

int main()
{
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    assert(sockfd != -1);

    struct sockaddr_in saddr;
    saddr.sin_port = htons(6000);
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    int res = connect(sockfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));
    assert(res != -1);

    printf("please input:");
    fflush(stdout);
    char buff[128] = {0};
    fgets(buff,127,stdin);

    send(sockfd,buff,strlen(buff),0);

    char data[128] = {0};
    int n = recv(sockfd,data,127,0);
    printf("%s\n",data);
    close(sockfd);
    exit(0);


}

运行结果（服务端）：

客户端：

客户端循环发送示例代码 ：

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

int main()
{
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    assert(sockfd != -1);

    struct sockaddr_in saddr;
    memset(&saddr,0,sizeof(saddr));
    saddr.sin_family = AF_INET;
    saddr.sin_port = htons(6000);
    saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    int res = connect(sockfd,(struct sockaddr*)&saddr,sizeof(saddr));
    assert(res != -1);
    
    while(1)
    {
        char buff[128] = {0};
        printf("input:\n");
        fgets(buff,127,stdin);
        if(strncmp(buff,"end",3) == 0)
        {
            break;
        }
        send(sockfd,buff,strlen(buff),0);
        memset(buff,0,128);
        recv(sockfd,buff,127,0);
        printf("buff = %s\n",buff);
    }
    close(sockfd);
}

2.端口号占用问题

当我们执行完服务端客户端代码后，再次执行客户端的时候发现执行不起来：

这个assert断言是下图这个地方出现问题。

这是怎么回事呢？
这是因为我们对上次服务端执行后，端口还没来得及释放，6000这个端口仍然被占用着。我们可以用命令netstat -anp | grep +端口号或者netstat -tunlp | grep + 端口号查看这个端口被哪个进程占用着。注意：LISTEN才表示正在被占用


也可以使用netstat -nultp命令查看当前所有已经使用的端口的情况。