近期的一些小总结（关于TCP/IP协议相关的）

1、基本概念

首先还是记录一下是什么，这个是关于通信的，本地进行消息传递的方式有很多，例如管道，消息队列，共享内存等，都是比较经典的进程间通信的方式，但这都是一个设备之间的进程进行通信，要实现设备和设备之间的通信需要使用Socket来实现。

Socket将网络通信的三元组（ip地址，协议，端口）进行封装，使得进行网络中的进程间通信变得很方便。Socket的通信数据传输方式有两种比较常用的，分别是SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM，前面一种是面向连接的数据传输方式，对数据的可靠性要求较高，类似MQTT协议中需要服务质量为1（QOS=1）的情况，第二种则是一种无连接的数据传输方式，设备只会发送数据不做数据校验，不会去管接收方有没有收到数据。（但是这样同样也提高了数据传输的效率）

2、建立连接的过程

Socket是基于TCP/IP协议的，这里的TCP/IP是指[TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）]，可以直接理解为一套网络通信的标准协议格式。对于SOCKET开发者，TCP创建过程和连接拆除过程是由TCP/IP协议栈自动创建的。因此开发者并不需要控制这个过程。

但是可以稍微有一个概念性的了解，例如下面的TCP建立连接时候的三次握手和断开连接的四次挥手：

三次挥手

理解为：

• A->B：想与B建立连接
• B->A：同意建立连接
• A->B：收到

之后就是AB之间进行数据的收发了，连接已经建立好了。

四次握手

理解为：

• A->B：想断开连接
• B->A：等待处理一下
• B->A：好了，可以断开连接
• A->B：收到

之后就是断开连接，关闭Socket不在进行互相通信了。

3、Socket常用接口

Socket常用接口可以表示为下图所示：（下面的两种分别对应上述的两种常见的Socket接口）

TCP_Socket：

UDP_Socket

4、示例程序

上述过程的示例程序可以表现为：

tcp_server.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
#define PORT 12345		//端口号
#define BACKLOG 5	//最大监听数
 
int main()
{
	int iSocketFD = 0;  //socket句柄
	int iRecvLen = 0;   //接收成功后的返回值
	int new_fd = 0; 	//建立连接后的句柄
	char buf[4096] = {0}; //
	struct sockaddr_in stLocalAddr = {0}; //本地地址信息结构图，下面有具体的属性赋值
	struct sockaddr_in stRemoteAddr = {0}; //对方地址信息
	socklen_t socklen = 0;  	
 
	iSocketFD = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //建立socket
	if(0 > iSocketFD)
	{
		printf("创建socket失败！\n");
		return 0;
	}	
 
	stLocalAddr.sin_family = AF_INET;  /*该属性表示接收本机或其他机器传输*/
	stLocalAddr.sin_port = htons(PORT); /*端口号*/
	stLocalAddr.sin_addr.s_addr=htonl("192.168.109.129"); /*IP，括号内容表示本机IP*/
 
	//绑定地址结构体和socket
	if(0 > bind(iSocketFD, (void *)&stLocalAddr, sizeof(stLocalAddr)))
	{
		printf("绑定失败！\n");
		return 0;
	}
 
	//开启监听 ，第二个参数是最大监听数
	if(0 > listen(iSocketFD, BACKLOG))
	{
		printf("监听失败！\n");
		return 0;
	}
 
	printf("iSocketFD: %d\n", iSocketFD);	
	//在这里阻塞知道接收到消息，参数分别是socket句柄，接收到的地址信息以及大小 
	new_fd = accept(iSocketFD, (void *)&stRemoteAddr, &socklen);
	if(0 > new_fd)
	{
		printf("接收失败！\n");
		return 0;
	}else{
		printf("接收成功！\n");
		//发送内容，参数分别是连接句柄，内容，大小，其他信息（设为0即可） 
		send(new_fd, "这是服务器接收成功后发回的信息!", sizeof("这是服务器接收成功后发回的信息!"), 0);
	}
 
	printf("new_fd: %d\n", new_fd);	
	iRecvLen = recv(new_fd, buf, sizeof(buf), 0);	
	if(0 >= iRecvLen)    //对端关闭连接 返回0
	{	
		printf("接收失败或者对端关闭连接！\n");
	}else{
		printf("buf: %s\n", buf);
	}
 
	close(new_fd);
	close(iSocketFD);
 
	return 0;
}
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tcp_client.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define PORT 12345			   //目标地址端口号
#define ADDR "192.168.109.129" //目标地址IP

int main()
{
	int iSocketFD = 0; // socket句柄
	unsigned int iRemoteAddr = 0;
	struct sockaddr_in stRemoteAddr = {0}; //对端，即目标地址信息
	socklen_t socklen = 0;
	char buf[4096] = {0}; //存储接收到的数据

	iSocketFD = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //建立socket
	if (0 > iSocketFD)
	{
		printf("创建socket失败！\n");
		return 0;
	}
	stRemoteAddr.sin_family = AF_INET;
	stRemoteAddr.sin_port = htons(PORT);
	inet_pton(AF_INET, ADDR, &iRemoteAddr);
	stRemoteAddr.sin_addr.s_addr = iRemoteAddr;
	//连接方法： 传入句柄，目标地址，和大小
	if (0 > connect(iSocketFD, (void *)&stRemoteAddr, sizeof(stRemoteAddr)))
	{
		printf("连接失败！\n");
	}
	else
	{
		printf("连接成功！\n");
		recv(iSocketFD, buf, sizeof(buf), 0); //将接收数据打入buf，参数分别是句柄，储存处，最大长度，其他信息（设为0即可）。
		printf("Received:%s\n", buf);
	}
	close(iSocketFD); //关闭socket
	return 0;
}
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如果建立一个UDP连接的话：

udp_client.c

#include
#include
#include
#include
#include
 
int main()
{
     //创建socket对象
     int sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
 
     //创建网络通信对象
     struct sockaddr_in addr;
     addr.sin_family =AF_INET;
     addr.sin_port =htons(1324);
     addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.109.129"); //IP根据server所在主机的IP设定，这里是运行在同一PC端 
 
     while(1)
     {
         printf("input：");
         char buf[50];
         char buf1 = 0;
         scanf("%s",&buf);
         sendto(sockfd,&buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr));
 
         socklen_t len=sizeof(addr);
         recvfrom(sockfd,&buf1,sizeof(buf1),0,(struct sockaddr*)&addr,&len);
 
         if(11 ==buf1)
         {
            printf(" server 成功接受\n");
         }
         else
         {
             printf("server 数据丢失\n");
         }
 
     }
     close(sockfd); 
}
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udp_server.c

#include
#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    //创建socket对象
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    //创建网络通信对象
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(1324);
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.109.129");

    //绑定socket对象与通信链接
    int ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
    if (0 > ret)
    {
        printf("bind\n");
        return -1;
    }
    struct sockaddr_in cli;
    socklen_t len = sizeof(cli);

    while (1)
    {
        char buf[50];
        char buf1;
        recvfrom(sockfd, &buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *)&cli, &len);
        printf("recv num =%s\n", buf);

        buf1 = 11;
        sendto(sockfd, &buf1, sizeof(buf1), 0, (struct sockaddr *)&cli, len);
    }
    close(sockfd);
}
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使用的makefile

SOURCE = $(wildcard *.c)
TARGETS = $(patsubst %.c, %, $(SOURCE))

CC = gcc
CFLAGS = -Wall -g -lm#如果有math.h要加上这个lm选项

all:$(TARGETS)

$(TARGETS):%:%.c
		$(CC) $< $(CFLAGS) -o $@

.PHONY:clean all
clean:
	-rm -rf $(TARGETS)
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参考：
https://www.jianshu.com/p/066d99da7cbd
https://www.cnblogs.com/hissia/p/5730135.html
https://blog.csdn.net/lzl980111/article/details/106188393