[C++回聲服務器_1]簡單版本

C++網絡編程離不開socket編程。我們現在使用socket編寫簡單的回聲服務器。

流程

這裏所說的流程包括兩部分：

1. socket函數調用流程。
2. 服務器與客戶端交互流程。

socket函數調用流程

服務器與客戶端交互流程

回聲服務器主要功能：服務器將接收到來自客戶端的數據傳回客戶端。

服務器的功能：

• 服務器在同一時刻只能與一個客戶端相連，並提供回聲服務。
• 服務器依次向5個客戶端提供回聲服務並退出。

客戶端的功能：

• 客戶端接收終端的數據併發送到服務器。
• 客戶端接收到Q或者q時，客戶端斷開連接並退出。

服務器代碼

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

const int BUF_SIZE = 1024;

void error_handling(const char *message);

// 接收兩個參數，argv[0]爲端口號
int main(int argc, char *argv[]) {
    int server_socket;
    int client_sock;

    char message[BUF_SIZE];
    ssize_t str_len;
    int i;
    struct sockaddr_in server_addr;
    struct sockaddr_in client_addr;
    socklen_t client_addr_size;

    if (argc != 2) {
        printf("Usage: %s <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    server_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 創建IPv4 TCP socket
    if (server_socket == -1) {
        error_handling("socket() error");
    }

    // 地址信息初始化
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET; // IPV4 地址族
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 使用INADDR_ANY分配服務器的IP地址
    server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); // 端口號由第一個參數設置

    // 分配地址信息
    if (bind(server_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(sockaddr)) == -1) {
        error_handling("bind() error");
    }

    // 監聽連接請求，最大同時連接數爲5
    if (listen(server_socket, 5) == -1) {
        error_handling("listen() error");
    }

    client_addr_size = sizeof(client_addr);
    for (i = 0; i < 5; ++i) {
        // 受理客戶端連接請求
        client_sock = accept(server_socket, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_addr_size);
        if (client_sock == -1) {
            error_handling("accept() error");
        } else {
            printf("Connect client %d\n", i + 1);
        }

        // 讀取來自客戶端的數據
        while ((str_len = read(client_sock, message, BUF_SIZE)) != 0) {
            // 向客戶端傳輸數據
            write(client_sock, message, (size_t)str_len);
            message[str_len] = '\0';
            printf("client %d: message %s", i + 1, message);
        }
    }
    // 關閉連接
    close(client_sock);

    printf("echo server\n");
    return 0;
}

客戶端代碼

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

const int BUF_SIZE = 1024;

void error_handling(const char *message);

// 接收兩個參數，argv[0]爲IP地址，argv[1]爲端口號
int main(int argc, char *argv[]) {
    int sock;
    struct sockaddr_in server_addr;
    char message[BUF_SIZE];
    ssize_t str_len;

    if (argc != 3) {
        printf("Usage : %s <IP> <port>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock == -1) {
        error_handling("socket() error");
    }

    // 地址信息初始化
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET; // IPV4 地址族
    server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); // 服務器IP地址
    server_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); // 服務器端口號

    // 向服務器發送連接請求
    if (connect(sock, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) == -1) {
        error_handling("connect() error");
    } else {
        printf("Connect...");
    }

    while (1) {
        printf("Input message( Q to quit ): ");
        fgets(message, BUF_SIZE, stdin);

        // 如果輸入q或者Q，則退出
        if (!strcmp(message, "q\n") || !strcmp(message, "Q\n")) {
            break;
        }

        write(sock, message, strlen(message)); // 向服務器發送數據
        str_len = read(sock, message, BUF_SIZE); // 讀取來自客戶端的服務器
        message[str_len] = 0;

        printf("Message from server: %s \n", message);
    }
    // 關閉連接
    close(sock);

    return 0;
}

不足

客戶端傳輸數據，通過調用write函數一次性發送，之後調用一次read函數，期望接收自己傳輸的數據。只是問題所在。因爲“TCP不存在數據邊界”，存在兩個異常情況：

1. 客戶端多次調用write函數傳輸的數據有可能一次性發送給服務器。
2. 服務器調用一次write函數傳輸數據，但數據太大，操作系統有可能把數據分成多個數據包發送到客戶端。另外，在此過程中，客戶端有可能在尚未收到全部數據包時就調用了read函數。

參考

《TCP/IP網絡編程》