《tcp协议网络编程实现两台计算机通信(详细注释)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《tcp协议网络编程实现两台计算机通信(详细注释)（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 3.试用 C 语言编写一对在以太网中发送和接收数据帧的应用，建议采用 Socket的 TCP 协议端口，必须提供软件设计方案和流程图，软件代码的每一行都必须加注中文注释说明设计意图，不得抄袭。 （必做题）解答: 编程使用 TCP/IP 协议，采用数据流的 socket 套接口，TCP 是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接，由于 TCP 是面向连接的所以只能用于点对点的通讯。对比一下，UDP 是面向无连接的通讯协议，UDP 数据包括目的端口号和源端口号信息，由于通讯不需要连接，所以可以实现广播发送，UDP 通讯时不需要接收方确认，属于不可靠的传输，可能会出丢包现象。
2、程序采用服务器/客户机模式，下面是服务器的程序设计方案【1】 首先利用 socket 系统调用获得一个套接口【2】 系统调用 bind 将这个套接口绑定到主机的某个端口上【3】 端口开始侦听有无连接请求，系统调用 listen【4】 没有就继续侦听，有的话执行下一步【5】 接受 connect 的请求，系统调用 accept()，得到一个新的套接口描述符，这个时候通信管道已经完全建立好了【6】 利用这个新的描述符完成发送数据帧的操作，系统调用 send（）【7】 发送完毕要撤销套接口下面是完整程序和详细注释清单 01 server.c#include#include#include#inclu
3、de#include#include#include#include /头文件#define MYPORT 3490 /定义用于通信的端口号#define BACKLOG 10 /定义等待队列中最多存放的 connect 请求个数main() /主函数这里开始int sockfd,new_fd; /这两个是调用 socket（）系统调用得到的文件描述符struct sockaddr_in my_addr; /结构体定义，这是自己和对方的套接口的地址信息struct sockaddr_in their_addr;int sin_size; /其实这是 accept（）里面的第三个参数，这里先定义
4、if(sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)=-1)perror(socket); /进入正题，首先 socket（）系统调用，sockfd 就是exit(1); /所得套接口的文件描述符，如果调用失败，perror 会 /显示错误信息，然后非正常退出my_addr.sin_family=AF_INET; / ADDRESS FAMILY 地址族my_addr.sin_port=htons(MYPORT);/ 把整数 MYPORT 转换成“网络字节顺序”my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;/ 使用自己的 IP 地址, 自动填上
5、它所运行的机器的 IP 地址bzero(/结构体中剩下的清 0上面是第一步，调用 socket（）得到了一个套接口，下面将调用 bind（）将其绑定到本地计算机的某个端口上，当然这里就是前面定义的那个端口if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(struct sockaddr)=-1)perror(bind); /如果失败就显示 bind（）调用出错原因，成功的话 exit(1); /就继续往下运行其实利用 TCP/IP 协议进行数据流的传输就像两个地方搭个管道输送水流一样，现在这里是水电站，前面两步已经弄好了一个出水口，下面就要监听对
6、方是否需要我送水过去，运行 listen（）系统调用。假如你不希望与远程的一个地址相连，那你就需要等待接入请求并且用各种方法处理它们。处 理过程分两步：首先，你听-listen() ，然后，你接受-accept() (请看下面的 内容) 。if (listen(sockfd,BACKLOG)=-1) /BACKLOG 是在进入 队列中允许的连接数目,进入的连接是在队列中一直等待直 到接受 (accept() ) 连接perror(listen); /在错误的时候返回 -1，并 设置全局错误变量 errnoexit(1);下面就是接受一个连接请求了while(1)sin_size=sizeof(
7、struct sockaddr_in);if(new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)&their_addr,&sin_size)=-1)perror(accept); /注意这里出现了第二个文件描述符，如果只想让一个连接进来，那么你可以使用 close() 去关闭原 来的文件描述符 sockfd 来避免同一个端口更多的连接continue; /如果没有成功接受的话就继续监听然后 acceptprintf(server:got connection from %sn,inet_ntoa(their_addr.sin_addr);连接上了要输出一个反馈信息
8、：server:got connection from+客户端的 ip 地址然后就把数据帧发送过去，调用 send（） ，当然我们不用去关心这个数据帧是怎么被包装的，这些交给下层处理，fork（）产生一个子进程用来发送数据if(!fork()if (send (new_fd,hello,world!n,14,0)=-1)perror(send);close(new_fd);exit(0);close(new_fd); 发送完毕即时的关掉套接口while(waitpid(-1,NULL,WNOHANG)0); 最后释放子进程的资源，防止产生僵尸进程造成资源没有释放。至此服务器程序设计完毕，下面着
9、手客户机的程序设计，与服务器相比客户端的设计相对简单一些，其程序设计流程大致如下【1】 系统调用 socket（）获得套接口【2】 由于我是要连到远方服务器端口，所以我不必绑定到自己的机器端口上，故而有了套接口下面可以直接向远方主机发送 connect 连接请求【3】 如果 connect 失败，那就返回第二步，继续 connect，直到成功【4】 连接成功后通信管道就建好了，可以调用 recv（）来接受数据帧【5】 最后把套接口释放掉下面是完整程序和详细注释清单 02 user.c#include#include#include#include#include#include#include
10、#include /头文件#define PORT 3490 / 端口号定义，这就是将要连接到的端口#define MAXDATASIZE 100 /这个参数是一次所能得到的最大字节数下面开始主函数，注意 main 函数是有参数的，argc=参数的个数+1，因为函数自身算一个参数，数组 argv用来依次存放指向参数的指针int main(int argc,char *argv) 前面都是对一些参数类型进行声明int sockfd,numbytes; char bufMAXDATASIZE;struct hostent *he;struct sockaddr_in their_addr; 首先检
11、验 main 函数是不是给了 1 个参数，是一个啊得注意if(argc != 2)fprintf(stderr,usage:client hostnamen); 如果参数不是一个就报错exit(1); 然后非正常退出然后检验参数（其实这个参数就是服务器的 ip 地址 ,参数的指针就在 argv1里面）是否有效，调用函数 gethostbyname()，它的基本原理就是得到和你主机名字相匹配的 ip 地址。if(he=gethostbyname(argv1)=NULL)herror(gethostbyname); 出错的话返回出错信息exit(1);能运行到这一步说明参数个数和参数内容都是正确的
12、，其实这才是真正的开始调用 socket（）得到套接口，sockfd 为返回的套接口描述符if(sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)=-1)perror(socket);exit(1); 下面的跟之前服务器端程序差不多，是对套接口信息初始化their_addr.sin_family=AF_INET;their_addr.sin_port=htons(PORT);their_addr.sin_addr=*(struct in_addr *)he-h_addr);bzero(可以继续用我的那个比喻，如果服务器是水库，并且那里已经有个出口在侦听是不是有人要水流，那
13、么我是用户，并且程序运行到这我也已经有了一个入口地址，是时候跟服务器取得联系了，一旦联系成功，立马就会建立一条管道，下面就是 connect（）系统调用if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&their_addr,sizeof(struct sockaddr)=-1)perror(connect);exit(1);连接成功，此时服务器的 listen（）监听到了我的 connect，并且 accept 了我，然后 send 了数据帧给我，所以接下来我就得接受数据帧了，用到系统调用recv()if(numbytes=recv(sockfd,buf,MAXDAT
14、ASIZE,0)=-1)perror(recv);exit(1);收到的数据存放到数组 buf中，对于字符串数组最后一个停止位记得给加上bufnumbytes=0;把收到的信息显示出来吧printf(received:%s,buf);最后关闭套接口，释放端口close(sockfd);return 0; 至此完成用户程序的编写，采用 linux 编译环境，编译连接后，运行调试在我的电脑上同时开两个窗口，分别模拟服务器和用户，键入Ifconfig 命令查看本机的 ip 地址,显示本地环回 inet 地址 127.0.0.1运行 ./server 服务器开始运行然后 ./user 127.0.0.1 用户程序运行运行结果：服务器端显示 server:got connection from 127.0.0.1客户端显示 received:hello,world!PS:我昨天运行的时候键入 ifconfig 出来好多 ip 地址，不止一个 127.0.0.1，还有个 180.109.92.243 我试过，也可以顺利通信，另外一个 62.记不清了反正这个不行,但是今晚再次运行 ifconfig 只有一个 127.0.0.1 出现，没有180.109.92.243，键入这个参数提示说 network is unreachable,这次不行了
