篇四 tcp,udp客户端服务器编程模型

苏州向日葵2025-07-24 10:20

一 前言

本篇内容主要介绍tcp，udp客户端服务器编程的基础API和示例代码。

二 API

API 用途 使用方
socket 创建套接字，这是网络通信的桥梁 Tcp,udp客户端，服务器
bind 绑定本地IP地址和端口 Tcp,udp客户端，服务器
listen 监听端口，等待客户端连接 tcp服务器
accept 阻塞直到客户端连接，返回新socket tcp服务器
connect 主动连接服务器 tcp客户端
Recv,send 收发 Tcp 客户端服务器
Recvfrom,sendto 收发 Udp 客户端服务器

三 ubuntu下代码示例

  1. TCP server
c 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

#define SA struct sockaddr

int main(int argc,const  char *argv[])
{
	int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);  //AF_INET  IPV4；SOCK_STREAM  TCP   SOCK_DGRAM  UDP
	if (sockfd < 0)
	{
		perror("fail to socket");
		exit(1);
	}

	struct sockaddr_in my_addr,peer_addr;
	bzero(&my_addr,sizeof(my_addr));
	my_addr.sin_family = AF_INET;
	my_addr.sin_port = htons(8080);//转换字节序
	my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");//inet_addr 把 IP 地址字符串转为整数;0.0.0.0表示绑定所有可用本地 IP，包括本地回环ip:127.0.0.1
	int ret_bind = bind(sockfd,(SA*)&my_addr,sizeof(my_addr));//绑定socket和本机ip，port
	if (ret_bind < 0)
	{
		perror("fail to bind");
		exit(1);
	}

	char buf[128];
	socklen_t len = sizeof(peer_addr);
	listen(sockfd,5); //将绑定端口后的socket改为监听状态，准备接收客户端连接请求，5表示等待建立连接的队列的长度，并不是服务器所连客户端数目

	int ret_recv;

	while(1)
	{
		int confd = accept(sockfd,(SA*)&peer_addr,&len); //调用后，如果 accept() 成功，peer_addr 中会被内核写入发起连接的客户端的 IP 地址和端口号
		if (confd < 0)
		{
			perror("fail to accept");
			exit(1);
		}

		printf("ip:%s,port:%d is connect\n",inet_ntoa(peer_addr.sin_addr),ntohs(peer_addr.sin_port));

		while(1)
		{
			bzero(buf,sizeof(buf));
			ret_recv = recv(confd,buf,sizeof(buf),0);
			if (ret_recv < 0)
			{
				perror("fail to recv");//perror可以打印系统调用错误信息，括号内为打印字头
				close(confd);
				break;
			}
			else if (ret_recv == 0)
			{
				printf("peer is shutdown\n");
				close(confd);
				break;
			}
			else
			{
				printf("%s\n",buf);
				send(confd,buf,ret_recv,0);
			}
		}


	}

	return 0;
}

注：
1.在上面这些接口里面，只有accept和recv是阻塞的，其他立即返回
accept:  阻塞等待客户端连接，直到有连接请求到达才返回
recv:    阻塞等待接收数据，直到有数据可读或连接关闭
2.可用telnet 127.0.0.1 8080来测试
（1）telnet是一个远程登录与测试通信的命令行工具，基于tcp协议，不能用来测试udp
（2）相当于创建一个tcp client 去连接服务器 127.0.0.1 的8080端口，实现命令行交互
  1. TCP client
c 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>	       /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <strings.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>


#define SA struct sockaddr
int main(int argc,const char* argv[])
{
    if (argc != 3)
    {
        printf("please input ip,port\n");
        exit(1);
    }

    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建一个套接字
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("fail to socket\n");
        exit(1);
    }

    struct sockaddr_in my_addr,peer_addr;
    bzero(&my_addr,sizeof(my_addr));
    my_addr.sin_family = AF_INET;
    my_addr.sin_port = htons(6000);
    my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");

    int ret_bind = bind(sockfd,(SA*)&my_addr,sizeof(my_addr));//将套接字和本机ip,port绑定
    if(ret_bind < 0)
    {
        perror("fail to bind\n");
        close(sockfd);
        exit(1);
    }

    char buf[128];
    socklen_t len = sizeof(peer_addr);
    bzero(&peer_addr,sizeof(peer_addr));
    peer_addr.sin_family = AF_INET;
    peer_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
    peer_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    int ret_connect = connect(sockfd,(SA*)&peer_addr,len);//connect 连接服务器
    if (ret_connect < 0)
    {
        perror("fail to connect\n");
        close(sockfd);
        exit(1);
    }

    while(1)
    {
        bzero(buf,sizeof(buf));
        fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
        send(sockfd,buf,strlen(buf),0);
        bzero(buf,sizeof(buf));
        recv(sockfd,buf,sizeof(buf),0);
        printf("%s\n",buf);
    }

    return 0;



}
  1. UDP server
c 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>	       /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <strings.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#define SA struct sockaddr
int main(int argc,const char*argv)
{
    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("fail to socket\n");
        exit(1);
    }

    struct sockaddr_in my_addr,peer_addr;
    socklen_t len=sizeof(peer_addr);
    bzero(&my_addr,sizeof(my_addr));
    my_addr.sin_family = AF_INET;
    my_addr.sin_port = htons(8080);
    my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");
    int ret_bind = bind(sockfd,(SA*)&my_addr,sizeof(my_addr));
    if (ret_bind < 0)
    {
        perror("fail to bind\n");
        close(sockfd);
        exit(1);
    }

    char buf[128];
    while(1)
    {
        bzero(buf,sizeof(buf));
        bzero(&peer_addr,len);
        recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)(&peer_addr),&len); //接收到数据时才知道对端信息
        printf("ip:%s port:%d buf:%s \n",inet_ntoa(peer_addr.sin_addr),ntohs(peer_addr.sin_port),buf);
        sendto(sockfd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&peer_addr,len);
    }

    return 0;
}

//recvfrom,sendto和tcp recv，send是不一样的接口
//nc 是一个强大的网络调试工具 nc -u 127.0.0.1 8080 可用来创建udp客户端来测试

4.udp client

c 复制代码 
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>	       /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>
#include <strings.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#define SA struct sockaddr
int main(int argc,const char*argv[])
{
    if (argc != 3)
    {
        printf("please input ip and port\n");
        return -1;
    }

    int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if (sockfd < 0)
    {
        perror("fail to socket\n");
        exit(1);
    }

    struct sockaddr_in my_addr,peer_addr;
    bzero(&my_addr,sizeof(my_addr));
    my_addr.sin_family = AF_INET;
    my_addr.sin_port = htons(6000);
    my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");
    int ret_bind = bind(sockfd,(SA*)&my_addr,sizeof(my_addr));
    if (ret_bind < 0)
    {
        perror("fail to bind\n");
        close(sockfd);
        exit(1);
    }

    char buf[128];
    bzero(&peer_addr,sizeof(peer_addr));
    peer_addr.sin_family = AF_INET;
    peer_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
    peer_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

    while(1)
    {
        bzero(buf,sizeof(buf));
        fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
        sendto(sockfd,buf,strlen(buf),0,(SA*)&peer_addr,sizeof(peer_addr));
        bzero(buf,sizeof(buf));
        recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,NULL,NULL);
        printf("%s\n",buf);
    }

    return 0;

}

四 总结

1.tcp服务器和客户端编程，最关键的点其实是各调用了哪些API，及API调用顺序，其他都是细枝末节

2.udp相对简单些，API调用较少，但是要注意和tcp调用上的差别，参数，接口不全一样

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