Linux下网络编程实验

（1）TCP程序设计

服务器端tcp_server.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>

#define portnumber 3333

int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd,new_fd;
struct sockaddr_in server_addr;
struct sockaddr_in client_addr;
int sin_size;
int nbytes;
char buffer[1024];

/* 服务器端开始建立sockfd描述符 */
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) // AF_INET:IPV4;SOCK_STREAM:TCP
{
fprintf(stderr,"Socket error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}

/* 服务器端填充 sockaddr结构 */
bzero(&server_addr,sizeof(struct sockaddr_in)); // 初始化,置0
server_addr.sin_family=AF_INET;                 // Internet
server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);  // (将本机器上的long数据转化为网络上的long数据)和任何主机通信  //INADDR_ANY 表示可以接收任意IP地址的数据，即绑定到所有的IP
//server_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.1.1");  //用于绑定到一个固定IP,inet_addr用于把数字加格式的ip转化为整形ip
server_addr.sin_port=htons(portnumber);         // (将本机器上的short数据转化为网络上的short数据)端口号

/* 捆绑sockfd描述符到IP地址 */
if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1)
{
fprintf(stderr,"Bind error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}

/* 设置允许连接的最大客户端数 */
if(listen(sockfd,5)==-1)
{
fprintf(stderr,"Listen error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}

while(1)
{
/* 服务器阻塞,直到客户程序建立连接 */
sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);
if((new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)(&client_addr),&sin_size))==-1)
{
fprintf(stderr,"Accept error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
fprintf(stderr,"Server get connection from %s\n",inet_ntoa(client_addr.sin_addr)); // 将网络地址转换成.字符串

if((nbytes=read(new_fd,buffer,1024))==-1)
{
fprintf(stderr,"Read Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
buffer[nbytes]='\0';
printf("Server received %s\n",buffer);

/* 这个通讯已经结束 */
close(new_fd);
/* 循环下一个 */
}

/* 结束通讯 */
close(sockfd);
exit(0);
}

客户端tcp_client.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>

#define portnumber 3333

int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd;
char buffer[1024];
struct sockaddr_in server_addr;
struct hostent *host;

/* 使用hostname查询host 名字 */
if(argc!=2)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s hostname \a\n",argv[0]);
exit(1);
}

if((host=gethostbyname(argv[1]))==NULL)
{
fprintf(stderr,"Gethostname error\n");
exit(1);
}

/* 客户程序开始建立 sockfd描述符 */
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) // AF_INET:Internet;SOCK_STREAM:TCP
{
fprintf(stderr,"Socket Error:%s\a\n",strerror(errno));
exit(1);
}

/* 客户程序填充服务端的资料 */
bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); // 初始化,置0
server_addr.sin_family=AF_INET;          // IPV4
server_addr.sin_port=htons(portnumber);  // (将本机器上的short数据转化为网络上的short数据)端口号
server_addr.sin_addr=*((struct in_addr *)host->h_addr); // IP地址

/* 客户程序发起连接请求 */
if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)(&server_addr),sizeof(struct sockaddr))==-1)
{
fprintf(stderr,"Connect Error:%s\a\n",strerror(errno));
exit(1);
}

/* 连接成功了 */
printf("Please input char:\n");

/* 发送数据 */
fgets(buffer,1024,stdin);
write(sockfd,buffer,strlen(buffer));

/* 结束通讯 */
close(sockfd);
exit(0);
}

（2）UDP程序设计

服务器端udp_server.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>

#define SERVER_PORT 8888
#define MAX_MSG_SIZE 1024

void udps_respon(int sockfd)
{
struct sockaddr_in addr;
int addrlen,n;
char msg[MAX_MSG_SIZE];

while(1)
{   /* 从网络上读,并写到网络上 */
bzero(msg,sizeof(msg)); // 初始化,清零
addrlen = sizeof(struct sockaddr);
n=recvfrom(sockfd,msg,MAX_MSG_SIZE,0,(struct sockaddr*)&addr,&addrlen); // 从客户端接收消息
msg
=0;
/* 显示服务端已经收到了信息 */
fprintf(stdout,"Server have received %s",msg); // 显示消息
}
}

int main(void)
{
int sockfd;
struct sockaddr_in addr;

/* 服务器端开始建立socket描述符 */
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(sockfd<0)
{
fprintf(stderr,"Socket Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}

/* 服务器端填充 sockaddr结构 */
bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in));
addr.sin_family=AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
addr.sin_port=htons(SERVER_PORT);

/* 捆绑sockfd描述符 */
if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&addr,sizeof(struct sockaddr_in))<0)
{
fprintf(stderr,"Bind Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}

udps_respon(sockfd); // 进行读写操作
close(sockfd);
}

客户端udp_client.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>

#define SERVER_PORT 8888
#define MAX_BUF_SIZE 1024

void udpc_requ(int sockfd,const struct sockaddr_in *addr,int len)
{
char buffer[MAX_BUF_SIZE];
int n;
while(1)
{   /* 从键盘读入,写到服务端 */
printf("Please input char:\n");
fgets(buffer,MAX_BUF_SIZE,stdin);
sendto(sockfd,buffer,strlen(buffer),0,addr,len);
bzero(buffer,MAX_BUF_SIZE);
}
}

int main(int argc,char **argv)
{
int sockfd;
struct sockaddr_in addr;

if(argc!=2)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s server_ip\n",argv[0]);
exit(1);
}

/* 建立 sockfd描述符 */
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(sockfd<0)
{
fprintf(stderr,"Socket Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}

/* 填充服务端的资料 */
bzero(&addr,sizeof(struct sockaddr_in));
addr.sin_family=AF_INET;
addr.sin_port=htons(SERVER_PORT);
if(inet_aton(argv[1],&addr.sin_addr)<0)  /*inet_aton函数用于把字符串型的IP地址转化成网络2进制数字*/
{
fprintf(stderr,"Ip error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}

udpc_requ(sockfd,&addr,sizeof(struct sockaddr_in)); // 进行读写操作
close(sockfd);
}

（3）并发服务器设计（TCP需建立连接，故为循环服务器，可通过创建一个子进程fork（）来实现；UDP可并发）

服务器端tcp_server_fork.c，客户端同上

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>

#define MY_PORT 3333

int main(int argc ,char **argv)

{

int listen_fd,accept_fd;

struct sockaddr_in     client_addr;

int n;

if((listen_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)

{

printf("Socket Error:%s\n\a",strerror(errno));

exit(1);

}

bzero(&client_addr,sizeof(struct sockaddr_in));

client_addr.sin_family=AF_INET;

client_addr.sin_port=htons(MY_PORT);

client_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);

n=1;

/* 如果服务器终止后,服务器可以第二次快速启动而不用等待一段时间  */

setsockopt(listen_fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&n,sizeof(int));

if(bind(listen_fd,(struct sockaddr *)&client_addr,sizeof(client_addr))<0)

{

printf("Bind Error:%s\n\a",strerror(errno));

exit(1);

}

listen(listen_fd,5);

while(1)

{

accept_fd=accept(listen_fd,NULL,NULL);

if((accept_fd<0)&&(errno==EINTR))

continue;

else if(accept_fd<0)

{

printf("Accept Error:%s\n\a",strerror(errno));

continue;

}

if((n=fork())==0)

{

/* 子进程处理客户端的连接 */

char buffer[1024];

close(listen_fd);

n=read(accept_fd,buffer,1024);

write(accept_fd,buffer,n);

close(accept_fd);

exit(0);

}

else if(n<0)

printf("Fork Error:%s\n\a",strerror(errno));

close(accept_fd);

}

}