一、函数说明
- 地址接口
1、通用地址接口
struct sockaddr
{
u_short sa_family; //地址类型，IPV4，用宏AG_INET即可；2字节；
char sa_data[14]; //14字节的地址数据；
};
共16字节 = 2字节地址类型 + 14字节地址数据
2、自定义地址接口
struct sockaddr_in
{
short int sin_family; //地址族，IPv4，用宏AF_INET；
unsigned short int sin_port; //端口号，需要htons函数进行字节序转换；
struct in_addr sin_addr; //IP地址，需要inet_addr函数进行转换（点分字符串→数值），该成员本身也是一个结构体；
unsigned char sin_zero[8]; //8个字节填0；
};
- 地址转换
1、需要将点分字符串ip转化为程序ip，使用inet_addr函数：
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
//inet_addr需要包含以上三个头文件；
struct sockaddr_in servaddr; //先定义一个该种地址接口的结构体变量；
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
2、字节序转换
地址接口配置中的端口需要字节序转换，网络规定使用大端字节序。
#include <arpa/inet.h> //头文件；
//从主机（h）发送到网络（n）：
// 把unsigned long类型从主机序转换到网络序
uint32_t htonl(uint32_t hostlong);
// 把unsigned short类型从主机序转换到网络序
uint16_t htons(uint16_t hostshort); //最常用！
//从网络（n）接收到主机（h）：
// 把unsigned long类型从网络序转换到主机序
unit32_t ntohl(uint32_t netlong);
// 把unsigned short类型从网络序转换到主机序
unit16_t ntohs(uint16_t netshort);
- 地址接口配置
1、socket：创建套接字
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int socket(int family, int type, int protocol);
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| family | 协议族，对于IPV4用宏AF_INET； |
| type | 套接字类型：①对于tcp协议用宏SOCK_STREAM;②对于udp协议，用宏SOCK_DGRAM； |
| protocol | 指定为0即可； |
| 返回值 | 成功：返回文件描述符；失败：-1； |
2、bind：绑定
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr* servaddr, socklen_t addrlen);
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| sockfd | 前面socket创建成功返回的套接字，即文件描述符； |
| servaddr | 配置好的通用地址接口.配置好的地址接口，属于struct sockaddr_in 类型，需要转换成第一种通用地址接口；注意是socklen_t类型，可以提前定义一个socklen_t类型变量，然后让其等于sizeof（servaddr） |
| addrlen | 配合第二个参数共同确认地址接口变量的内容； |
| 返回值 | 成功：0；失败：-1； |
3、地址接口初始化
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr)); //将地址接口结构体清空；
servaddr.sin_family = AF_INET; //用宏AF_INET代表IPV4；
servaddr.sin_port = htons(8080); //设置端口号（字节序转换）；
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //这个宏表示任意IP地址，因为服务器不限定来访的客户端IP；
4、listen：监听(服务端专用)
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int listen(int sockfd, int backlog)；
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| sockfd | socket创建套接字的返回值 |
| backlog | 服务器的监听长度，设置1024即可 |
| 返回值 | 成功：0；失败：-1 |
5、accept：服务端连接
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr* cliaddr, socklen_t * addrlen)；
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| sockfd | socket创建套接字的返回值 |
| cliaddr | 是一个输出参数，从accept带回来的的地址接口（客户端），属于struct sockaddr_in 类型，需要转换成第一种通用地址接口 |
| addrlen | 配合第二个参数共同确认地址接口变量的内容，取该变量的地址 |
| 返回值 | 成功：0；失败：-1 |
6、connect：客户端连接
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int connect(int sockfd, struct sockaddr* servaddr, socklen_t addrlen)；
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| sockfd | socket创建套接字的返回值 |
| servaddr | 配置好的地址接口，属于struct sockaddr_in 类型，需要转换成第一种通用地址接口 |
| addrlen | 配合第二个参数共同确认地址接口变量的内容，注意不是地址，直接是该变量 |
| 返回值 | 成功：0；失败：-1 |
- 收发数据
1、read/write
因为socket返回的是文件描述符，因此也可以像文件一样使用read/write函数进行数据传输。
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
int write(int connfd, void* buff, size_t length);
int read(int connfd, void* buff, size_t length);
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| sockfd | socket创建套接字的返回值 |
| buff | 文件缓冲区，一般使用数组 |
| length | 想要读（收）、写（发）的字节数，对于单独数组：strlen(buff)，对于结构体数组：sizeof(node) |
| 返回值 | 成功：>0，实际发或者收到的字节数；0：遇到文件尾巴；失败：-1 |
2、send/recv
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
size_t send(int connfd, void* buff, size_t length, int flags);
size_t recv(int connfd, void* buff, size_t length, int flags);
flags功能选项：
① 0：等同于write、read；
② MSG_DONTROUTE：send用，表示不查询路由表，在内部局域网进行通信；
③ MSG_OOB：接收或发送带外数据（插队）；
④ MSG_PEEK：read用，表示读取时不删除数据；
⑤ MSG_WAITALL：等待所有数据（阻塞等待）；
返回值 ：
成功：>0，实际发或者收到的字节数；
0：对方已经下线；
失败：-1；
二、示例代码
客户端client.cpp：文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-829363.html
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
using namespace std;
#define SIZE 1024
void connectToServer(int &serverfd){
char sendBuf[SIZE], recvBuf[SIZE];
ssize_t sendRet, recvRet;
while(1){
// 发送数据及接收响应
cout << ">> ";
cin >> sendBuf;
while(sendBuf){
sendRet = send(serverfd, sendBuf, sizeof(sendBuf), 0);
if(strcmp(sendBuf, "$") == 0)
break;
if (sendRet == -1)
cout << "Error sending data\n";
else
cout << "Sent data: " << sendBuf << endl;
cout << ">> ";
cin >> sendBuf;
}
// 接收响应及数据
recvRet = recv(serverfd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
while(recvRet > 0){
recvBuf[recvRet] = '\0';
if(strcmp(recvBuf, "$") == 0)
break;
cout << "Received data: " << recvBuf << endl;
recvRet = recv(serverfd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
}
// 是否关闭连接
cout << "Do you want to close connection? (y/n)";
char c;
while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF);
cin >> sendBuf;
while(strcmp(sendBuf, "y") !=0 && strcmp(sendBuf, "n") != 0){
cout << "Wrong input! Please input a letter 'y' or 'n' : ";
cin >> sendBuf;
}
sendRet = send(serverfd, sendBuf, sizeof(sendBuf), 0);
if (sendRet == -1)
cout << "Error sending data\n";
if(strcmp(sendBuf, "y") == 0)
break;
}
// 关闭套接字
close(serverfd);
}
int main() {
// 创建套接字
int serverfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (serverfd == -1) {
cerr << "Error creating socket\n";
return 1;
}
// 连接到服务器
sockaddr_in serverAddr;
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_port = htons(8080); // 与服务器相同的端口号
inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serverAddr.sin_addr); // 这里使用本地回环地址，如果服务器在另一台机器上，请替换为服务器的IP地址
if (connect(serverfd, reinterpret_cast<struct sockaddr*>(&serverAddr), sizeof(serverAddr)) != -1) {
cout << serverfd << " : Connected successfully!" << endl;
connectToServer(serverfd);
} else {
cerr << "Error connecting to server\n";
close(serverfd);
return 1;
}
return 0;
}
服务端server.cpp:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-829363.html
- 一对一通信
#include <iostream>
using namespace std;
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#define SIZE 1024
void connectToClient(int &clientfd) {
char recvBuf[SIZE]; // 接收缓冲区
char sendBuf[SIZE]; // 发送缓冲区
int recvRet, sendRet; // 接受反馈及发送反馈
while (clientfd != -1) {
// receive data
recvRet = recv(clientfd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
while(recvRet > 0) {
recvBuf[recvRet] = '\0';
if(strcmp(recvBuf, "$") == 0)
break;
cout << "recv data from client " << clientfd << ", data : " << recvBuf << endl;
recvRet = recv(clientfd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
}
// send data
cout << clientfd << ">> ";
cin >> sendBuf;
while(sendBuf) {
sendRet = send(clientfd, sendBuf, sizeof(sendBuf), 0);
if (strcmp(sendBuf, "$") == 0)
break;
if (sendRet == -1)
cout <<"send data error." << endl;
else
cout << "Sent data to client: " << sendBuf << endl;
cout << clientfd << ">> ";
cin >> sendBuf;
}
// 是否关闭连接
recvRet = recv(clientfd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
if (recvRet == -1)
cout << "Error receiving data\n";
else if(strcmp(recvBuf, "y") == 0) {
cout << "Have closed connection " << clientfd << '.' << endl;
close(clientfd);
break;
}
}
}
int main() {
// create socket
int serverfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // IPV4 + TCP
if(-1 == serverfd) {
printf("create socket error");
return -1;
}
// bind port
struct sockaddr_in bindaddr;
bindaddr.sin_family = AF_INET;
bindaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bindaddr.sin_port = htons(8080);
if(-1 == bind(serverfd, (struct sockaddr *)&bindaddr, sizeof(bindaddr))) {
cout << "bind error" << endl;
return -1;
}
// start listen
if (listen(serverfd, 1024) == -1) {
printf("listem error");
return -1;
}
while (1) {
struct sockaddr_in clientaddr;
socklen_t clientaddrlen = sizeof(clientaddr);
// accept connection
int clientfd = accept(serverfd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &clientaddrlen);
if(clientfd!= -1) {
// 获取客户端的信息
char cliIp[16];
inet_ntop(AF_INET, &clientaddr.sin_addr.s_addr, cliIp, sizeof(cliIp));
unsigned short cliPort = ntohs(clientaddr.sin_port);
cout << "client ip is : " << cliIp << ", port is : " << cliPort << endl;
connectToClient(clientfd);
}
}
//close socket
close(serverfd);
return 0;
}
- 一对多通信(多进程)
#include <iostream>
using namespace std;
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#define SIZE 1024
void connectToClient(int &clientfd) {
char recvBuf[SIZE]; // 接收缓冲区
char sendBuf[SIZE]; // 发送缓冲区
int recvRet, sendRet; // 接受反馈及发送反馈
while (clientfd != -1) {
// receive data
recvRet = recv(clientfd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
while(recvRet > 0) {
recvBuf[recvRet] = '\0';
if(strcmp(recvBuf, "$") == 0)
break;
cout << "recv data from client " << clientfd << ", data : " << recvBuf << endl;
recvRet = recv(clientfd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
}
// send data
cout << clientfd << ">> ";
cin >> sendBuf;
while(sendBuf) {
sendRet = send(clientfd, sendBuf, sizeof(sendBuf), 0);
if (strcmp(sendBuf, "$") == 0)
break;
if (sendRet == -1)
cout <<"send data error." << endl;
else
cout << "Sent data to client: " << sendBuf << endl;
cout << clientfd << ">> ";
cin >> sendBuf;
}
// 是否关闭连接
recvRet = recv(clientfd, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
if (recvRet == -1)
cout << "Error receiving data\n";
else if(strcmp(recvBuf, "y") == 0) {
cout << "Have closed connection " << clientfd << '.' << endl;
close(clientfd);
break;
}
}
}
int main() {
// create socket
int serverfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // IPV4 + TCP
if(-1 == serverfd) {
printf("create socket error");
return -1;
}
// bind port
struct sockaddr_in bindaddr;
bindaddr.sin_family = AF_INET;
bindaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bindaddr.sin_port = htons(8080);
if(-1 == bind(serverfd, (struct sockaddr *)&bindaddr, sizeof(bindaddr))) {
cout << "bind error" << endl;
return -1;
}
// start listen
if (listen(serverfd, 1024) == -1) {
printf("listem error");
return -1;
}
while (1) {
struct sockaddr_in clientaddr;
socklen_t clientaddrlen = sizeof(clientaddr);
// accept connection
int clientfd = accept(serverfd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &clientaddrlen);
if(clientfd!= -1) {
// 获取客户端的信息
char cliIp[16];
inet_ntop(AF_INET, &clientaddr.sin_addr.s_addr, cliIp, sizeof(cliIp));
unsigned short cliPort = ntohs(clientaddr.sin_port);
cout << "client ip is : " << cliIp << ", port is : " << cliPort << endl;
pid_t pid = fork();
if(pid == 0) // 子进程
connectToClient(clientfd);
}
}
//close socket
close(serverfd);
return 0;
}
到了这里，关于Linux网络编程——C++实现进程间TCP/IP通信的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
