包括基本通信方式、如何解决粘包分包、如何传文件、如何记录批量传输的文件、如何批量传文件、如何应对服务端断连。
1、tcp基本通信方式
服务端:创建socket、bind、listen、accept、recv、send
客户端:创建socket、 connect、send、recv
send如果发送缓冲区已满,会阻塞
recv接收缓冲区中没有数据可用,会阻塞
/*
* 程序名:demo01.cpp,此程序用于演示socket通讯的客户端。
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
if (argc!=3)
{
printf("Using:./demo01 ip port\nExample:./demo01 127.0.0.1 5005\n\n"); return -1;
}
// 第1步:创建客户端的socket。
int sockfd;
if ( (sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) { perror("socket"); return -1; }
// 第2步:向服务器发起连接请求。
struct hostent* h;
if ( (h = gethostbyname(argv[1])) == 0 ) // 指定服务端的ip地址。
{ printf("gethostbyname failed.\n"); close(sockfd); return -1; }
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(atoi(argv[2])); // 指定服务端的通讯端口。
memcpy(&servaddr.sin_addr,h->h_addr,h->h_length);
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) != 0) // 向服务端发起连接清求。
{ perror("connect"); close(sockfd); return -1; }
int iret;
char buffer[102400];
// 第3步:与服务端通讯,发送一个报文后等待回复,然后再发下一个报文。
for (int ii=0;ii<10;ii++)
{
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
sprintf(buffer,"这是第%d个超级女生,编号%03d。",ii+1,ii+1);
if ( (iret=send(sockfd,buffer,strlen(buffer),0))<=0) // 向服务端发送请求报文。
{ perror("send"); break; }
printf("发送:%s\n",buffer);
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
if ( (iret=recv(sockfd,buffer,sizeof(buffer),0))<=0) // 接收服务端的回应报文。
{
printf("iret=%d\n",iret); break;
}
printf("接收:%s\n",buffer);
sleep(1); // 每隔一秒后再次发送报文。
}
// 第4步:关闭socket,释放资源。
close(sockfd);
}
/*
* 程序名:demo02.cpp,此程序用于演示socket通讯的服务端。
*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
if (argc!=2)
{
printf("Using:./demo02 port\nExample:./demo02 5005\n\n"); return -1;
}
// 第1步:创建服务端的socket。
int listenfd;
if ( (listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1) { perror("socket"); return -1; }
// 第2步:把服务端用于通讯的地址和端口绑定到socket上。
struct sockaddr_in servaddr; // 服务端地址信息的数据结构。
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET; // 协议族,在socket编程中只能是AF_INET。
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 任意ip地址。
servaddr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); // 指定通讯端口。
if (bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) != 0 )
{ perror("bind"); close(listenfd); return -1; }
// 第3步:把socket设置为监听模式。
if (listen(listenfd,5) != 0 ) { perror("listen"); close(listenfd); return -1; }
// 第4步:接受客户端的连接。
int clientfd; // 客户端的socket。
int socklen=sizeof(struct sockaddr_in); // struct sockaddr_in的大小
struct sockaddr_in clientaddr; // 客户端的地址信息。
clientfd=accept(listenfd,(struct sockaddr *)&clientaddr,(socklen_t*)&socklen);
printf("客户端(%s)已连接。\n",inet_ntoa(clientaddr.sin_addr));
int iret;
char buffer[102400];
// 第5步:与客户端通讯,接收客户端发过来的报文后,回复ok。
while (1)
{
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
if ( (iret=recv(clientfd,buffer,sizeof(buffer),0))<=0) // 接收客户端的请求报文。
{
printf("iret=%d\n",iret); break;
}
printf("接收:%s\n",buffer);
// strcpy(buffer,"ok");
// if ( (iret=send(clientfd,buffer,strlen(buffer),0))<=0) // 向客户端发送响应结果。
// { perror("send"); break; }
// printf("发送:%s\n",buffer);
}
// 第6步:关闭socket,释放资源。
close(listenfd); close(clientfd);
}
2、解决粘包分包
上面的程序不会出现粘包分包是因为每次发送后都需要收到对端的确定才能进行下一个发送。
当客户端只管发送,服务端只管接收时(用裸的send、recv)会出现粘包分包。
解决方案:
客户端发送前先将长度(int)放到数据的前面,循环发送。
服务端需要计时或者立即接收的话使用poll接收数据,这会使sockfd有内容可读。然后两次循环,第一次读4字节的长度、第二次读剩下的数据。
TcpRead的超时时间含义是等待的时间内有数据就行。
发送,将长度写在前面后循环发送:
bool TcpWrite(const int sockfd,const char *buffer,const int ibuflen)
{
if (sockfd==-1) return false;
int ilen=0; // 报文长度。
// 如果ibuflen==0,就认为需要发送的是字符串,报文长度为字符串的长度。
if (ibuflen==0) ilen=strlen(buffer);
else ilen=ibuflen;
int ilenn=htonl(ilen); // 把报文长度转换为网络字节序。
char TBuffer[ilen+4]; // 发送缓冲区。
memset(TBuffer,0,sizeof(TBuffer)); // 清区发送缓冲区。
memcpy(TBuffer,&ilenn,4); // 把报文长度拷贝到缓冲区。
memcpy(TBuffer+4,buffer,ilen); // 把报文内容拷贝到缓冲区。
// 发送缓冲区中的数据。
if (Writen(sockfd,TBuffer,ilen+4) == false) return false;
return true;
}
bool Writen(const int sockfd,const char *buffer,const size_t n)
{
int nLeft=n; // 剩余需要写入的字节数。
int idx=0; // 已成功写入的字节数。
int nwritten; // 每次调用send()函数写入的字节数。
while(nLeft > 0 )
{
if ( (nwritten=send(sockfd,buffer+idx,nLeft,0)) <= 0) return false;
nLeft=nLeft-nwritten;
idx=idx+nwritten;
}
return true;
}
接收,要计时的话先用poll,然后使用循环recv读取数据
bool TcpRead(const int sockfd,char *buffer,int *ibuflen,const int itimeout)
{
if (sockfd==-1) return false;
// 如果itimeout>0,表示需要等待itimeout秒,如果itimeout秒后还没有数据到达,返回false。
if (itimeout>0)
{
struct pollfd fds;
fds.fd=sockfd;
fds.events=POLLIN;
if ( poll(&fds,1,itimeout*1000) <= 0 ) return false;
}
// 如果itimeout==-1,表示不等待,立即判断socket的缓冲区中是否有数据,如果没有,返回false。
if (itimeout==-1)
{
struct pollfd fds;
fds.fd=sockfd;
fds.events=POLLIN;
if ( poll(&fds,1,0) <= 0 ) return false;
}
(*ibuflen) = 0; // 报文长度变量初始化为0。
// 先读取报文长度,4个字节。
if (Readn(sockfd,(char*)ibuflen,4) == false) return false;
(*ibuflen)=ntohl(*ibuflen); // 把报文长度由网络字节序转换为主机字节序。
// 再读取报文内容。
if (Readn(sockfd,buffer,(*ibuflen)) == false) return false;
return true;
}
bool Readn(const int sockfd,char *buffer,const size_t n)
{
int nLeft=n; // 剩余需要读取的字节数。
int idx=0; // 已成功读取的字节数。
int nread; // 每次调用recv()函数读到的字节数。
while(nLeft > 0)
{
if ( (nread=recv(sockfd,buffer+idx,nLeft,0)) <= 0) return false;
idx=idx+nread;
nLeft=nLeft-nread;
}
return true;
}
3、传文件
先将该目录下的所有文件存入一个数组,然后将文件一个个地传给对端。
发送端:先将文件名、修改时间、文件大小传给对端,然后将文件内容(分片,每次最多1000字节)发给对端,接收到对端的确认报文后循环。
接收端:接收到文件信息后将文件名改成服务端的,文件名+.tmp后缀接收文件,接收完后重置文件的时间+删去后缀。