iTOP-4412全能版采用四核Cortex-A9，主频为1.4GHz-1.6GHz，配备S5M8767 电源管理，集成USB HUB,选用高品质板对板连接器稳定可靠，大厂生产，做工精良。接口一应俱全，开发更简单,搭载全网通4G、支持WIFI、蓝牙、陀螺仪、CAN总线、RS485总线、500万摄像头等模块，稳定运行Android 4.0.3/Android 4.4操作，系统通用Linux-3.0.15+Qt操作系统(QT支持5.7版本)，Ubuntu版本：12.04，接口智能分配 方便好用。
第三十二章 网络通信-TCP套字节
在 Linux 下，网络资源非常丰富，底层的东西不需要去管，只需要知道怎么实现最终需要的功能即可。
本章配套视频为：
"视频 18 网络通信-套字节 TCP"
32.1 TCP通信简介
本节来学习一下 linux 网络通信程序的编写，使用的硬件平台是 iTOP-4412 开发板。TCP 是一种面向连接的、可靠的、基于 IP 的传输层协议。通过 TCP 可以保证传送的数据的正确性。
Linux 下网络通信程序基本上都是采用 socket 的方式。socket 起源于 Unix，而Unix/Linux 基本哲学之一就是"一切皆文件"，都可以用"打开 open->读写 read/write-> 关闭 close"模式来操作。Socket 就是该模式的一个实现，socket 即是一种特殊的文件，一些 socket 函数就是对其进行的操作（读/写 IO、打开、关闭）。说白了 socket 是应用程序与TCP/IP 协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。
现在看一下基于 TCP/IP 应用程序通信的流程，如下图。
通过上图可以看到 TCP/IP 通信是基于服务器/客户端的模式来实现的，首先是服务器（server）端调用 socket 函数创建一个套接字，然后调用 bind 绑定函数，绑定函数主要是设置通信时使用哪种地址族（IPv4，IPv6 等），使用的端口号。然后调用 listen 函数来监听客户端的连接请求。
现在来看下客户端（client）端的流程，首先调用 socket 函数创建一个套接字，然后调用 connect 函数连接服务器，这时服务器端的 listen 函数监听到客户端的连接请求就会调用accept 函数去接受请求，这样连接就建立好了。之后双方就可以调用 read/write 函数收发数据了，在完成通信以后服务器（server）和客户端（client）调用 close 函数关闭创建的套接字。
32.2 服务器程序
下面来看一个实现 TCP/IP 的通信的例子，首先来看一下服务器（server）端的代码：
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
int main()
{
int sfp, nfp, num = 0;
struct sockaddr_in s_add,c_add;
int sin_size;
unsigned short portnum=0x8888;
char buffer[100] = {0};
printf("Hello,welcome to my server !\r\n");
/* 创建 TCP 连接的套接字 */
sfp = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(-1 == sfp)
{
printf("socket fail ! \r\n");
return -1;
}
printf("socket ok !\r\n");
/* 变量 s_add 清零 */
bzero(&s_add,sizeof(struct sockaddr_in));
s_add.sin_family=AF_INET;
s_add.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
s_add.sin_port=htons(portnum);
/* 绑定 s_add 到套接字 sfp 上 */
if(-1 == bind(sfp,(struct sockaddr *)(&s_add), sizeof(struct sockaddr)))
{
printf("bind fail !\r\n");
return -1;
}
printf("bind ok !\r\n");
/*监听函数，静听客户端的连接请求 */
if(-1 == listen(sfp,5))
{
printf("listen fail !\r\n");
return -1;
}
printf("listen ok\r\n")
sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
/* 接受连接请求 */
nfp = accept(sfp, (struct sockaddr *)(&c_add), &sin_size);
if(-1 == nfp)
{
printf("accept fail !\r\n");
return -1;
}
printf("accept ok!\r\nServer start get connect from %#x : %#x\r\n", ntohl(c_add.sin_addr.s_addr), ntohs(c_add.sin_port));
while(1)
{
memset(buffer, 0, 100);
sprintf(buffer, "hello,welcome to my server(%d) \r\n", num++);
/* 发送函数 */
send(nfp, buffer, strlen(buffer), 0);
usleep(500000);
}
/* 关闭 socket 连接 */
close(nfp);
/* 关闭 socket 连接 */
close(sfp);
return 0;
}
程序首先是包含一些需要用到的头文件，然后是 main 主函数，在 main 函数里面首先是定义了一些变量，然后调用 socket 函数创建一个套接字，socket 函数的第二个参数是SOCK_STREAM，表示创建的是 TCP 连接。然后调用 bzero 函数把变量 s_add 清零，然后给s_add 结构里面的变量赋值：
s_add.sin_family=AF_INET;//使用 IPv4 协议
s_add.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//允许任何地址
s_add.sin_port=htons(portnum);//设置端口号
然后调用 bind 绑定函数，使用的是 IPv4 协议族，然后调用 listen 监听函数，监听用户
的连接请求。在监听到用户的请求后调用 accept 函数接受请求，然后进入到循环发送的代码，会循环发送"hello,welcome to my server"+发送次数号，最后会调用 close 关闭套接字。
32.3 客户端程序
下面来看看客户端（client）端的代码：
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char **argv)
{
int cfd;
int recbyte;
int sin_size;
char buffer[1024] = {0};
struct sockaddr_in s_add, c_add;
unsigned short portnum = 0x8888;
printf("Hello,welcome to client!\r\n");
if(argc != 2)
{
printf("usage: echo ip\n");
return -1;
}
/* 创建一个 TCP 连接的 socket */
cfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(-1 == cfd)
{
printf("socket fail ! \r\n");
return -1;
}
printf("socket ok !\r\n");
/* 变量 s_add 清零 */
bzero(&s_add,sizeof(struct sockaddr_in));
s_add.sin_family=AF_INET;
s_add.sin_addr.s_addr= inet_addr(argv[1]);
s_add.sin_port=htons(portnum);
printf("s_addr = %#x ,port : %#x\r\n",s_add.sin_addr.s_addr,s_add.sin_port);
/* 连接服务器函数 */
if(-1 == connect(cfd,(struct sockaddr *)(&s_add), sizeof(struct sockaddr)))
{
printf("connect fail !\r\n");
return -1;
}
printf("connect ok !\r\n");
while(1)
{
/* 接收服务器发过来的数据 */
if(-1 == (recbyte = read(cfd, buffer, 1024)))
{
printf("read data fail !\r\n");
return -1;
}
printf("read ok\r\nREC:\r\n");
buffer[recbyte]='\0';
printf("%s\r\n",buffer);
}
/* 关闭套接字 */
close(cfd);
return 0;
}
首先是包含一些需要的头文件，然后进入 main 主函数定义了一些变量，然后调用socket 函数创建套接字，然后调用 bzero 函数把变量 s_add 清零，然后给 s_add 结构里面的变量赋值：
s_add.sin_family=AF_INET;//使用 IPv4 协议
s_add.sin_addr.s_addr= inet_addr(argv[1]);//设置要连接的 IP 地址(这里是执行程序的时候传递进来的)
s_add.sin_port=htons(portnum);//设置端口号
然后调用 connect 函数来连接服务器（server），在连接成功后，就进入了循环接收函数，使用 read 函数接收服务器发送的数据。最后会调用 close 函数关闭套接字。
32.4 编译测试
下面来编译下这两个程序，服务器（server）的程序运行在虚拟机 Ubuntu 上，所以使用下面的命令编译：
gcc -o server server.c
这样就生成了 server 可执行文件，客户端（client）的程序运行在 iTOP-4412 开发板上，使用下面的命令编译：
arm-none-linux-gnueabi-gcc -o client client.c
这样就生成了 client 可执行程序，把 client 下载到 iTOP-4412 开发板上，现在开始运行这两个程序，首先在虚拟机 Ubuntu 上运行 serevr 程序，如下图。
可以看到 server 打印出来的运行信息，现在 server 运行到了 listen 函数开始监听客户端的连接。下面在 iTOP-4412 开发板上运行 client 程序（因为我把 client 下载到了/bin 目录下，所以先进入到/bin 目录）执行下面的命令：
./client 192.168.1.77
上面命令里面的 192.168.1.77 是虚拟机 Ubuntu 的 IP 地址，看到程序连接成功，首先看一下虚拟机 Ubuntu 上的 server 打出的信息，如下图。
可以看到上图中 server 打印出了客户端的 ip 地址和端口号"Server start get connect from 0xc0a801e6 : 0xe171"。
然后看一下 iTOP-4412 开发板串口的打印信息，如下图。
通过上图可以看到打印连接成功"connect ok !"，然后串口会一直打印
read ok REC:
hello,welcome to my server(0)
至此，基于 TCP/IP 的 socket 网络编程就已经完成了。