学习嵌入式第三十五天

董莉影2025-08-24 12:29

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网络（续上）

1.函数接口

  • sendto

    tex 复制代码 
    原型：ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
功能：向一个指定的目标地址发送数据
参数：
	sockfd：socket返回的套接字描述符
	buf：向包含要发送数据的缓冲区的指针
	len：要发送的数据长度
	flags：修改套接字调用行为的标志位，通常为0
	dest_addr：指向一个sockaddr结构体
	addrlen：指向的结构体的长度
返回值：
	成功返回实际发送的字节数
	失败返回-1

  • recvfrom

    tex 复制代码 
    原型：ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
功能：从套接字接收数据，并捕获发送数据方的源地址
参数：
	sockfd：socket返回的套接字描述符
	buf：指向用于存放接收数据的缓冲区的指针
	len：缓冲区的最大长度
	flags：控制接受操作的标志位，通常为0
	src_addr：输出参数，一般为NULL，不为NULL时，函数将发送方的地址信息填充到这个结构体中
	addrlen：输入输出参数
		输入时：必须指向一个整数，大小为src_addr缓冲区的大小
		输出时：函数会修改这个整数，并将其设置为src_addr中实际存储的地址信息的真实长度
返回值：
	成功返回接收到的字节数
	失败返回-1

2.相关功能实现

1.TCP连接

  • 客户端连接

    c 复制代码 
    int tcp_client_connect(char const *ip,char const *port){

    int fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建一个TCP套接字

    if(fd < 0){

        perror("socket fail");
        return -1;
    }//创建失败

    struct sockaddr_in seraddr;
	memset(&seraddr,0,sizeof(seraddr));//初始化服务器地址结构体
    seraddr.sin_family = AF_INET;
    seraddr.sin_port = htons(atoi(port));//设置端口号
    seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);//输入自己的IP
/*尝试连接到服务器，失败返回-1，成功返回套接字描述符*/
    if(connect(fd,(const struct sockaddr *)&seraddr,sizeof(seraddr)) < 0){

        perror("connect fail");
        return -1;
    }

    return fd;
}

  • 服务器连接

    c 复制代码 
    int tcp_accept(char const *ip,char const *port){

    int fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建一个TCP套接字

    if(fd < 0){

        perror("socket fail");
        return -1;
    }//创建失败
    res_fd[0] = fd;
    printf("fd = %d\n",fd);

    struct sockaddr_in seraddr;

    memset(&seraddr,0,sizeof(seraddr));//初始化服务器地址结构体

    seraddr.sin_family = AF_INET;
    seraddr.sin_port = htons(atoi(port));//设置端口
    seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);//设置IP
/*绑定套接字到指定的IP和端口*/
    if(bind(fd,(const struct sockaddr *)&seraddr,sizeof(seraddr)) < 0){

        perror("connect fail");
        return -1;
    }
/*监听端口，准备接受连接*/
    if(listen(fd,5) < 0){

        perror("listen fail");
        return -1;
    }
/*接受一个客户端的连接，并返回连接的文件描述符*/
    int connfd = accept(fd,NULL,NULL);

    if(connfd < 0){

        perror("accept fail");
        return -1;
    }
    res_fd[1] = connfd;
    return connfd;
}

2.UDP

  • 客户端向服务器端发送消息，服务器端回复收到

    • 客户端

      c 复制代码 
      int main(){

    // 创建 UDP 套接字
    int clifd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(clifd < 0){
        perror("socket fail"); // 创建失败，输出错误信息
        return -1;
    }

    // 定义并初始化服务器地址结构体
    struct sockaddr_in seraddr;
    memset(&seraddr,0,sizeof(seraddr));
    seraddr.sin_family = AF_INET; // IPv4
    seraddr.sin_port = htons(50000); // 端口号50000，转为网络字节序
    seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 服务器IP

    // 主循环，不断发送和接收消息
    while(1){
        char buf[1024] = {0}; // 发送缓冲区
        // 从标准输入读取一行数据
        fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
        // 发送数据到服务器，包含字符串结束符
        int ret = sendto(clifd,buf,strlen(buf)+1,0,(const struct sockaddr*)&seraddr,sizeof(seraddr));

        char rbuf[1024] = {0}; // 接收缓冲区
        // 接收服务器返回的数据
        recvfrom(clifd,rbuf,sizeof(rbuf)+1,0,NULL,NULL);
        // 打印服务器返回的数据
        printf("buf = %s\n",rbuf);
        // 清空接收缓冲区
        memset(rbuf,0,sizeof(rbuf));
    }

    return 0;
}

    • 服务器端

      c 复制代码 
      int main(){

    // 创建 UDP 套接字
    int serfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(serfd < 0){
        perror("socket fail"); // 创建失败，输出错误信息
        return -1;
    }

    // 定义并初始化服务器地址结构体
    struct sockaddr_in seraddr;
    memset(&seraddr,0,sizeof(seraddr));
    seraddr.sin_family = AF_INET; // IPv4
    seraddr.sin_port = htons(50000); // 端口号50000，转为网络字节序
    seraddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 监听所有网卡

    // 绑定套接字和地址
    if(bind(serfd,(const struct sockaddr *)&seraddr,sizeof(seraddr)) < 0){
        perror("fail to bind"); // 绑定失败，输出错误信息
        return -1;
    }

    // 主循环，不断接收和回复客户端消息
    while(1){
        char buf[1024]; // 接收缓冲区
        struct sockaddr_in cliaddr; // 客户端地址结构体
        socklen_t len = sizeof(cliaddr); // 地址长度

        // 接收客户端消息，获取客户端地址
        int ret = recvfrom(serfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&cliaddr,&len);

        // 打印接收到的字节数
        printf("ret = %d \n",ret);
        printf("--------------------------\n");
        // 打印客户端IP地址
        printf("cliaddr = %s\n",inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));
        // 打印客户端端口号
        printf("cliport = %d\n",ntohs(cliaddr.sin_port));
        printf("--------------------------\n");

        // 构造回复消息
        char sbuf[1024] = {0};
        sprintf(sbuf,"recv:%s",buf);
        // 发送回复消息给客户端
        sendto(serfd,sbuf,strlen(sbuf)+1,0,(struct sockaddr*)&cliaddr,sizeof(cliaddr));
        // 清空发送缓冲区
        memset(sbuf,0,sizeof(sbuf));
    }

    return 0;
}

习题

1.客户端向服务器端发送一个文件名，服务器将文件内容打包发给客户端

  • 客户端

    c 复制代码 
    int main(){
    int clifd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(clifd < 0){

        perror("socket fail");
        return -1;
    }

    struct sockaddr_in seraddr;
    memset(&seraddr,0,sizeof(seraddr));

    seraddr.sin_family = AF_INET;
    seraddr.sin_port = htons(50000);
    seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    msg_t msg;
    msg.type = -1;

    fgets(msg.buf,sizeof(msg.buf),stdin);
    msg.buf[strlen(msg.buf)-1] = '\0';
    sendto(clifd,msg.buf,sizeof(msg.buf),0,(const struct sockaddr*)&seraddr,sizeof(seraddr));

    int fd = open(msg.buf,O_WRONLY|O_TRUNC|O_CREAT,0666);
    if(fd < 0){

        perror("fail to open file");
        return -1;
    }
    int n = 0;
    while((n = recvfrom(clifd,&msg,sizeof(msg),0,NULL,NULL)) > 0){

        if(msg.type == 0){

            break;
        }
        write(fd,msg.buf,msg.type);
        memset(&msg,0,sizeof(msg));
    }

close(fd);
close(clifd);
return 0;
}

  • 服务器端

    c 复制代码 
    int main(){

    int serfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(serfd < 0){

        perror("socket fail");
        return -1;

    }
    struct sockaddr_in seraddr;
    memset(&seraddr,0,sizeof(seraddr));

    seraddr.sin_family = AF_INET;
    seraddr.sin_port = htons(50000);
    seraddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    if(bind(serfd,(const struct sockaddr *)&seraddr,sizeof(seraddr)) < 0){

        perror("fail to bind");
        return -1;
    }

    DIR *dir;
    struct dirent *dp;
    msg_t msg;
    struct sockaddr_in cliaddr;
    socklen_t len = sizeof(cliaddr);

    dir = opendir("/home/linux/桌面");
    if(dir == NULL){
        perror("fail to open dir");
        return -1;
    }
    recvfrom(serfd,msg.buf,sizeof(msg.buf),0,(struct sockaddr*)&cliaddr,&len);

    printf("buf = %s\n",msg.buf);
    while(1){

        dp = readdir(dir);
        if(dp == NULL){

            perror("fail to read dir");
            return -1;
        }
        else if('.' == dp->d_name[0]){

            continue;
        }
        else if(strcmp(dp->d_name,msg.buf) == 0){

            sprintf(msg.buf,"/home/linux/桌面/%s",dp->d_name);
            int fd = open(msg.buf,O_RDONLY);
            if(fd < 0){

                perror("fail to open file");
                return -1;
            }
            int n;
            while((n = read(fd,msg.buf,sizeof(msg.buf))) > 0){

                msg.type = n;
                sendto(serfd,&msg,sizeof(msg),0,(const struct sockaddr*)&cliaddr,sizeof(cliaddr));
            }
            msg.type = 0;
            sendto(serfd,&msg,sizeof(msg),0,(const struct sockaddr*)&cliaddr,sizeof(cliaddr));

            close(fd);
            break;
        }
    }

closedir(dir);
close(serfd);
return 0;
}

2.用UDP实现服务器端和客户端的点对点聊天

  • 客户端

    C 复制代码 
    int clifd;
struct sockaddr_in seraddr;
socklen_t len = sizeof(seraddr);

void *thread1(void* arg){
    char buf[1024];
    while(1){

        memset(buf,0,sizeof(buf));
        recvfrom(clifd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&seraddr,&len);

        if(strcmp(buf,".quit") == 0){

            printf("server quit\n");
            break;
        }
        printf("server say:%s\n",buf);
    }

    return NULL;
}
void *thread2(void* arg){

    char buf[1024];
    while(1){

        memset(buf,0,sizeof(buf));
        fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
        if(strcmp(buf,".quit\n") == 0){

            break;
        }
        sendto(clifd,buf,strlen(buf)+1,0,(struct sockaddr*)&seraddr,sizeof(seraddr));
    }
    return NULL;
}

int main(){

    clifd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(clifd < 0){

        perror("fail to socket");
        return -1;
    }
    memset(&seraddr,0,sizeof(seraddr));

    seraddr.sin_family = AF_INET;
    seraddr.sin_port = htons(50000);
    seraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    
    pthread_t pid1;
    pthread_t pid2;
    void *(*p1)(void*) = thread1;
    void *(*p2)(void*) = thread2;

    pthread_create(&pid1,NULL,p1,NULL);
    pthread_create(&pid2,NULL,p2,NULL);

    pthread_join(pid1,NULL);
    pthread_join(pid2,NULL);

    close(clifd);
    

    return 0;
}

  • 服务器端

    c 复制代码 
    int serfd;
struct sockaddr_in seraddr;

struct sockaddr_in cliaddr;
socklen_t len = sizeof(cliaddr);

void *thread1(void* arg){
    char buf[1024];
    while(1){

        memset(buf,0,sizeof(buf));
        recvfrom(serfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&cliaddr,&len);

        if(strcmp(buf,".quit") == 0){

            printf("client quit\n");
            break;
        }
        printf("client say:%s\n",buf);
    }

    return NULL;
}
void *thread2(void* arg){

    char buf[1024];
    while(1){

        memset(buf,0,sizeof(buf));
        fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
        if(strcmp(buf,".quit\n") == 0){

            break;
        }
        sendto(serfd,buf,strlen(buf)+1,0,(struct sockaddr*)&cliaddr,len);
    }
    return NULL;
}

int main(){

    serfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(serfd < 0){

        perror("fail to socket");
        return -1;
    }
    memset(&seraddr,0,sizeof(seraddr));

    seraddr.sin_family = AF_INET;
    seraddr.sin_port = htons(50000);
    seraddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    if(bind(serfd,(const struct sockaddr*)&seraddr,sizeof(seraddr))< 0){

        perror("fail to bind");
        return -1;
    }


    

    pthread_t pid1;
    pthread_t pid2;
    void *(*p1)(void*) = thread1;
    void *(*p2)(void*) = thread2;

    pthread_create(&pid1,NULL,p1,NULL);
    pthread_create(&pid2,NULL,p2,NULL);

    pthread_join(pid1,NULL);
    pthread_join(pid2,NULL);

    close(serfd);


    return 0;
}
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