TCP协议网络编程实现两台计算机通信(详细注释)

3.试用C语言编写一对在以太网中发送和接收数据帧的应用，建议采用Socket 的TCP协议端口，必须提供软件设计方案和流程图，软件代码的每一行都必须加注中文注释说明设计意图，不得抄袭。（必做题）

解答: 编程使用TCP/IP协议，采用数据流的socket套接口，TCP是面向连接的通信协议，通过三次握手建立连接，通讯完成时要拆除连接，由于TCP是面向连接的所以只能用于点对点的通讯。对比一下，UDP是面向无连接的通讯协议，UDP数据包括目的端口号和源端口号信息，由于通讯不需要连接，所以可以实现广播发送，UDP通讯时不需要接收方确认，属于不可靠的传输，可能会出丢包现象。

程序采用服务器/客户机模式，下面是服务器的程序设计方案

【1】首先利用socket系统调用获得一个套接口

【2】系统调用bind将这个套接口绑定到主机的某个端口上

【3】端口开始侦听有无连接请求，系统调用listen

【4】没有就继续侦听，有的话执行下一步

【5】接受connect的请求，系统调用accept()，得到一个新的套接口描述符，这个时候通信管道已经完全建立好了

【6】利用这个新的描述符完成发送数据帧的操作，系统调用send（）

【7】发送完毕要撤销套接口

下面是完整程序和详细注释

清单01 server.c

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include /头文件

#define MYPORT 3490 /定义用于通信的端口号

#define BACKLOG 10 /定义等待队列中最多存放的connect请求个数main() /主函数这里开始

{int sockfd,new_fd; /这两个是调用socket（）系统调用得到的文件描述符struct sockaddr_in my_addr; /结构体定义，这是自己和对方的套接口的地址信息struct sockaddr_in their_addr;

int sin_size; /其实这是accept（）里面的第三个参数，这里先定义if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)

{perror("socket"); /进入正题，首先socket（）系统调用，sockfd就是exit(1); /所得套接口的文件描述符，如果调用失败，perror会} /显示错误信息，然后非正常退出

my_addr.sin_family=AF_INET; / ADDRESS FAMILY 地址族

my_addr.sin_port=htons(MYPORT);/ 把整数MYPORT转换成“网络字节顺序”my_addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;/ 使用自己的IP地址, 自动填上它所运

行的机器的 IP 地址

bzero(&(my_addr.sin_zero),8);/结构体中剩下的清0

上面是第一步，调用socket（）得到了一个套接口，下面将调用bind（）将其绑定到本地计算机的某个端口上，当然这里就是前面定义的那个端口

if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(struct sockaddr))==-1)

{perror("bind"); /如果失败就显示bind（）调用出错原因，成功的话

exit(1); /就继续往下运行

}

其实利用TCP/IP协议进行数据流的传输就像两个地方搭个管道输送水流一样，现在这里是水电站，前面两步已经弄好了一个出水口，下面就要监听对方是否需要我送水过去，运行listen（）系统调用。假如你不希望与远程的一个地址相连，那你就需要等待接入请求并且用各种方法处理它们。处理过程分两步：首先，你听--listen()，然后，你接受--accept() (请看下面的内容)。

if (listen(sockfd,BACKLOG)==-1) /BACKLOG 是在进入队列中允许的连接数目,进入的连接是在队列中一直等待直到接受 (accept() )连接

{perror("listen"); /在错误的时候返回-1，并设置全局错误变量 errno

exit(1);

}

下面就是接受一个连接请求了

while(1)

{sin_size=sizeof(struct sockaddr_in);

if((new_fd=accept(sockfd,(struct sockaddr *)&their_addr,&sin_size))==-1)

{perror("accept"); /注意这里出现了第二个文件描述符，如果只想让一个连接进来，那么你可以使用 close() 去关闭原来的文件描述符 sockfd 来避免同一个端口更多的连接

continue; /如果没有成功接受的话就继续监听然后accept

}

printf("server:got connection from %s\n",inet_ntoa(their_addr.sin_addr));

连接上了要输出一个反馈信息：server:got connection from+客户端的ip地址

然后就把数据帧发送过去，调用send（），当然我们不用去关心这个数据帧是怎么被包装的，这些交给下层处理，fork（）产生一个子进程用来发送数据if(!fork())

{if (send (new_fd,"hello,world!\n",14,0)==-1)

perror("send");

close(new_fd);

exit(0);

}

close(new_fd); 发送完毕即时的关掉套接口

while(waitpid(-1,NULL,WNOHANG)>0);

最后释放子进程的资源，防止产生僵尸进程造成资源没有释放。

}

}

至此服务器程序设计完毕，下面着手客户机的程序设计，与服务器相比客户端的