多机TCP通讯之hello world(C++)

TCP是什么

TCP（传输控制协议）是一种在计算机网络中广泛使用的协议，它提供了可靠的、面向连接的数据传输服务。TCP 是 OSI 模型中的传输层协议，它确保了数据的可靠性、顺序性和流控制。

以下是 TCP 通讯的一些关键特点和概念：

• 可靠性： TCP 提供可靠的数据传输。它使用确认机制，确保数据的每个部分都已被成功接收，如果数据在传输中出现错误或丢失，TCP 将负责重新传输。

• 面向连接： TCP 是一种面向连接的协议。在进行数据传输之前，必须先建立连接。连接的建立和终止都需要一些握手和挥手的过程，以确保双方都已准备好进行通信。

• 全双工通信： TCP 支持全双工通信，即双方可以同时发送和接收数据。这使得双方能够在同一时间内进行双向的通信。

• 流控制： TCP 使用窗口控制机制来进行流量控制。这确保了在通信双方之间合适的速率上进行数据传输，防止发送方发送过多数据导致接收方无法处理。

• 顺序性： TCP 保证传输的数据按照发送的顺序到达接收端。即使在网络中出现乱序的情况，TCP 会重新排序数据，以确保按照正确的顺序进行处理。

• 连接管理： TCP 提供连接的建立、维护和释放。连接的建立和释放过程中包含握手和挥手的步骤，以确保通信的可靠性和一致性。

• 端口和套接字： 在 TCP 通信中，通信的双方通过端口和套接字进行标识。端口用于标识特定的应用程序，而套接字则表示在网络中的通信端点。

• 可靠的错误检测和重传机制： TCP 使用序号和确认号来确保数据的可靠传输。如果发送方没有收到确认，它将会重新发送数据。

总体而言，TCP 是一种适用于可靠、有序、面向连接的数据传输的协议。它适用于需要确保数据完整性的应用场景，如文件传输、网页浏览、电子邮件等。然而，由于其一些额外的开销和复杂性，对于一些实时性要求较高的应用，可能会选择使用UDP等协议。

准备工作

• 打开防火墙： sudo ufw enable
• 打开目标端口：例如打开22端口sudo ufw allow 22
• 测试前，ping一下，看连接是或否成功。

两端的通讯流程

CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.18)
project(ExampleProgram)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)


add_executable(tcp-client tcp-client.cpp)
add_executable(tcp-server tcp-server.cpp)


# Add -lpthread
target_link_libraries(tcp-client pthread)
target_link_libraries(tcp-server pthread)

服务端代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main() {
    // 创建服务器套接字
    int serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (serverSocket == -1) {
        std::cerr << "Failed to create server socket." << std::endl;
        return 1;
    }

    // 设置服务器地址结构
    sockaddr_in serverAddr;
    serverAddr.sin_family = AF_INET;
    serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    serverAddr.sin_port = htons(8080); // 服务器监听的端口号

    // 绑定套接字
    if (bind(serverSocket, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == -1) {
        std::cerr << "Bind failed." << std::endl;
        close(serverSocket);
        return 1;
    }

    // 监听连接
    if (listen(serverSocket, SOMAXCONN) == -1) {
        std::cerr << "Listen failed." << std::endl;
        close(serverSocket);
        return 1;
    }

    std::cout << "Server is listening for incoming connections..." << std::endl;

    while (true) {
        // 接受连接
        int clientSocket = accept(serverSocket, NULL, NULL);
        if (clientSocket == -1) {
            std::cerr << "Accept failed." << std::endl;
            close(serverSocket);
            return 1;
        }

        std::cout << "Connection established with a client." << std::endl;

        // 发送消息给客户端
        const char* message = "Hello from server!";
        if (send(clientSocket, message, strlen(message), 0) == -1) {
            std::cerr << "Error sending message." << std::endl;
        }

        // 关闭客户端套接字
        close(clientSocket);
    }

    // 服务器永远不会执行到这里，但可以加上关闭服务器套接字的代码
    close(serverSocket);

    return 0;
}

客户端代码

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main() {
    while (true) {
        // 创建客户端套接字
        int clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        if (clientSocket == -1) {
            std::cerr << "Failed to create client socket." << std::endl;
            return 1;
        }

        // 设置服务器地址结构
        sockaddr_in serverAddr;
        serverAddr.sin_family = AF_INET;
        serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.110.83"); // 服务器的 IP 地址
        serverAddr.sin_port = htons(8080); // 服务器监听的端口号

        // 连接到服务器
        if (connect(clientSocket, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == -1) {
            std::cerr << "Connection failed." << std::endl;
            close(clientSocket);
            return 1;
        }

        std::cout << "Connected to the server." << std::endl;

        // 接收消息
        char buffer[256];
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        if (recv(clientSocket, buffer, sizeof(buffer), 0) == -1) {
            std::cerr << "Error receiving message." << std::endl;
        } else {
            std::cout << "Received message from server: " << buffer << std::endl;
        }

        // 关闭客户端套接字
        close(clientSocket);

        // 在这里可以添加一些延时，以避免过于频繁地连接服务器
        sleep(1);
    }

    return 0;
}

参考

https://blog.csdn.net/cyj_001/article/details/131782022
https://www.bilibili.com/video/BV1ne411A7hP/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=667c3d14dbb51ec849c0bc7c38329d10