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:
- socket函數調用流程。
- 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:
- 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。
- 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。