【UNP学习笔记】一个简单的服务器/客户端程序

素颜马尾好姑娘i 2022-06-07 08:57 261阅读 0赞

照着书上的代码写了一个简单的socket程序，实现的功能是客户端向服务器发送一个字符串，服务器向客户端返回字符串的大小。写这个程序主要目的是熟悉基本的socket函数的使用，以及学习使用makefile。  
测试时发现了一个有趣的现象：关闭服务器程序后，如果马上再次运行服务器程序就会返回bind error错误。这是由于关闭程序后TCP连接并没有马上终止，而是要执行TCP“四次挥手”，这时的服务器端处于TIME\_WAIT状态，所以此时的端口仍然被占用。这时候如果立即执行服务器程序，bind函数就会因为端口被占用而失败。所以要等待几分钟直到上一个TCP连接完全终止，然后再运行新的服务端程序。

下面贴上代码

tcp\_server.c

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <strings.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <arpa/inet.h>
    #include <unistd.h>
    #define PORT 8888 //侦听端口地址
    #define BACKLOG 2 //侦听队列长度
    
    void process_conn_server(int s);
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        int ss, sc;
        struct sockaddr_in server_addr;
        struct sockaddr_in client_addr;
        int err;
        pid_t pid;
        //建立一个流式套接字
        ss = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        if(ss < 0){
            printf("socket error\n");
            return -1;
        }
        //设置服务器地址
        bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); //清零
        server_addr.sin_family = AF_INET; //地址族
        server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //本地地址
        server_addr.sin_port = htons(PORT); //服务器端口
        //绑定地址到套接字
        err = bind(ss, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
        if(err < 0){
            printf("bind error\n");
            return -1;
        }
        //设置侦听
        err = listen(ss, BACKLOG);
        if(err < 0){
            printf("listen error\n");
            return -1;
        }
        //主循环
        for(;;){
            socklen_t addrlen = sizeof(struct sockaddr);
            sc = accept(ss, (struct sockaddr*)&client_addr, &addrlen);
            if(sc < 0){
                continue;
            }
            //建立新进程处理到来的连接
            pid = fork();
            if(pid == 0){
                close(ss);
                process_conn_server(sc);
            }else{
                close(sc);
            }
        }
    }

tvp\_client.c

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <strings.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/socket.h>
    #include <arpa/inet.h>
    #include <unistd.h>
    #define PORT 8888
    
    void process_conn_client(int s);
    
    int main(int argc, char* argv[])
    {
        int s;
        struct sockaddr_in server_addr; //服务器地址结构
        s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //建立流式套接字
        if(s < 0){
            printf("socket error");
            return -1;
        }
    
        //设置服务器地址
        bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
        server_addr.sin_family = AF_INET;
        server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
        server_addr.sin_port = htons(PORT);
    
        //将用户输入的点分十进制地址转换为二进制值
        inet_pton(AF_INET, argv[1], &server_addr.sin_addr);
    
        //连接服务器
        connect(s, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(struct sockaddr));
        process_conn_client(s); //客户端处理过程
        close(s); //关闭连接
        return 0;
    }

tcp\_process.c

#include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <unistd.h>
    //服务器对客户端的处理
    void process_conn_server(int s)
    {
        ssize_t size = 0;
        char buffer[1024]; //数据缓冲区
        for(;;){
            size = read(s, buffer, 1024); //从套接字读取数据到缓冲区
            if(size == 0)
                return;
    
            //构建响应字符，为接收到客户端字节的数量
            sprintf(buffer, "%ld bytes altogether\n", size);
            write(s, buffer, strlen(buffer)+1); //发送给客户端
        }
    }
    
    //客户端的处理过程
    void process_conn_client(int s)
    {
        ssize_t size = 0;
        char buffer[1024]; //数据缓冲区
        for(;;){
            size = read(0, buffer, 1024); //从标准输入读取数据到缓冲区
            if(size > 0){
                write(s, buffer, size); //发送给服务器
                size = read(s, buffer, 1024); //从服务器读取数据
                write(1, buffer, size); //写入到标准输出
            }
        }
    }

Makefile文件

all:client server
    client:tcp_process.o tcp_client.o
        gcc -o client tcp_process.o tcp_client.o
    server:tcp_process.o tcp_server.o
        gcc -o server tcp_process.o tcp_server.o
    tcp_process.o:
        gcc -c tcp_process.c -o tcp_process.o
    clean:
        rm -f client server *.o