Linux——傳輸層基於TCP協議的套接字編程實例

TCP

1.含義：同udp相同也是傳輸層的一種協議。（Transmission Control Protocol 傳輸控制協議）。

2.特點：面向連接、傳輸可靠、提供字節流服務

    面向連接：服務端必須與客戶端建立連接。

    傳輸可靠：一系列的機制（應答等）保證數據傳輸的可靠性。

    提供字節流服務：發送數據不會像udp那樣一次發送（要麼成功，要麼失敗），而是靈活的發送（能發多少發多少）。

3.流程：

TCP的3次握手，4次揮手

4.實現過程：

（1）創建一個TcpSocket類封裝相應的功能

（2）服務端程序

（3）客戶端程序

5.存在問題：

服務端一次與一個客戶端只能通信一次

6.實現：

多進程實現：

#include <signal.h>
#include <sys/wait.h>
#include "tcp_socket.hpp"

void sigcb(int signo){
  //在一次回調中處理完所有的殭屍進程
  //  -1：等待任意退出的子進程
  //  WNOHANG：設置爲非阻塞等待
  while(waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0);
}

int main(int argc, char* argv[]){
  //先判斷參數是否夠三個
  if(argc != 3){
    cout << "./tcp_srv 192.168.136.146 9000" << endl;
    return -1;
  }
  signal(SIGCHLD, sigcb);
  string ip = argv[1];
  uint16_t port = atoi(argv[2]);
  TcpSocket sock;
  //1.創建套接字
  CHECK_RET(sock.Socket());
  //2.綁定地址信息
  CHECK_RET(sock.Bind(ip,port));
  //3.開始監聽
  CHECK_RET(sock.Listen());
  TcpSocket newsock;
  while(1){
    //5.獲取已完成連接
    bool ret = sock.Accept(newsock);
    if(ret == false){
      continue;
    }
    //if(fork() == 0){
    //  if(fork() > 0){
    //    exit(0);
    //  }
    if(fork() == 0){
      while(1){
        //直到獲取到新連接，否則就阻塞等待
        string buf;
        //接收客戶端發送的數據
        ret = newsock.Recv(buf);
        if(ret == false){
          newsock.Close();
          continue;
        }
        cout << "client say:" << buf << endl;
        //7.發送數據
        buf.clear();
        cin >> buf;
        newsock.Send(buf);
      }
      newsock.Close();
      exit(0);
    }
    newsock.Close();
  }
  //8.關閉套接字
  sock.Close();
  return -1;
  }

多線程實現：

//多線程：服務端程序
#include <pthread.h>
#include "tcp_socket.hpp"


void* thr_start(void* arg){
  //直到獲取到新連接，否則就阻塞等待
  TcpSocket* newsock = (TcpSocket*)arg;
  while(1){
    string buf;
    //接收客戶端發送的數據
    int ret = newsock->Recv(buf);
    if(ret == false){
      newsock->Close();
      return NULL;
    }
    cout << "client say:" << buf <<endl;
    //7.發送數據
    buf.clear();
    cin >> buf;
    newsock->Send(buf);
  }
  newsock->Close();
  delete newsock;
  return NULL;
}



int main(int argc, char* argv[]){
  //先判斷參數是否夠三個
  if(argc != 3){
    cout << "./tcp_srv 192.168.136.146 9000" << endl;
    return -1;
  }
  string ip = argv[1];
  uint16_t port = atoi(argv[2]);
  TcpSocket sock;
  //1.創建套接字
  CHECK_RET(sock.Socket());
  //2.綁定地址信息
  CHECK_RET(sock.Bind(ip,port));
  //3.開始監聽
  CHECK_RET(sock.Listen());
  while(1){
    TcpSocket* newsock = new TcpSocket();
    //5.獲取新連接
    bool ret = sock.Accept(*newsock);
    if(ret == false){
      delete newsock;
      continue;
    }
    pthread_t tid;
    //創建新線程，讓子線程來解決這些問題
    pthread_create(&tid, NULL, thr_start, (void*)newsock);
    pthread_detach(tid);
  }
  //8.關閉套接字
  sock.Close();
  return -1;
}