unix网络编程 服务器和客户传递程序

一、一个简单的服务器和客户对接之后发送“hello world”的程序。

服务器程序：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<sys/wait.h>

#define LISTENQ 5000

int main(int argc,char *argv[])
{
    int sockfd,servfd,cliefd;
    struct sockaddr_in servaddr;
    struct sockaddr_in cliaddr;
    
    if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)
    {
       printf("socket error");
       return(-1);
    }
    
    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family=AF_INET;
    servaddr.sin_port=htons(8000);
    servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
    
    if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
    {   
        printf("bind error");
        exit(0);
    }
    
    listen(sockfd,LISTENQ);
    
    while(1)
    {
        printf("waitting fo connect!!
");
       if((cliefd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)NULL,NULL))!=-1)
       {
          printf("连接成功！！
");
          send(cliefd,"hello world!",12,0);
       }
       else
       {
           printf("连接失败！！
");
        }
     close(cliefd);
     }
     close(sockfd);
     return 0;
}

客户程序：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<sys/wait.h>
#include"apue.h"

#define MAX 1500

int main(int argc,char *argv[])
{
     int sockfd,cliefd;
     struct sockaddr_in servaddr;
     char  buf[MAXLINE];
     
     if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
     {
         printf("socket error");  
         return(-1);
     }
     
     bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
     servaddr.sin_family=AF_INET;
     servaddr.sin_port=htons(5000);
     if(inet_pton(AF_INET,argv[1],&servaddr.sin_addr)<=0)//关键部分
     err_quit("inet_pton error for%s,argv[1]");

     
     
     if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&cliaddr,sizeof(struct sockaddr))==-1)
     {
       printf("连接失败！！！
");
     }
     else
     {
        printf("连接成功！！！
");
        recv(sockfd,buf,MAX,0);
        printf("%s",buf);
     }
    close(sockfd);
    return 0;
}

编译过程中出现的问题以及原因：

1.服务器的 printf ("连接成功！！")无法输出

原因：在linux系统下,printf函数是行缓冲式的输出,当printf遇到 时,或者缓冲区满时,才会将缓冲区里的内容刷新到标准输出(stdout).因此, printf("连接成功！！"); 等语句的显示不能立刻显示在屏幕上,但是printf("连接成功！！ "); 可以

2.客户中的struct sockaddr_in对应的地址是哪个？

是服务器的地址描述符（servaddr）

3.bzero后面的参数写什么？

都是对于servaddr的处理

4.最大监听数要自己定义？

对于undp上的代码，最大监听数包含在头文件#include “und.p”，但是在我们自己写的代码要交代清楚

5. if((cliefd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)NULL,NULL))!=-1)

accept后面的参数是指客户的一些消息，如果不要就直接写NULL。

6.关于send（）和recv（）

send（SOCKET s,const char FAR*buf,int len,int flags）

我的理解：把buf中的内容以len的长度（以flags的形式）复制到s的内容中（发送到协议中）

s:一个用于标识已连接套接字的描述字

buf：包含待发送数据的缓冲区

len：缓冲区数据的长度

flags：调用执行方式

send（）是一个计算机函数，功能是向一个已经连接的socket发送数据，如果无错误，返回值为所发送数据的总数，否则返回SOCKET_ERROR

recv（SOCKET s，char *buf，int len，int flags）

我的理解：把s的内容以len长度（以flags的形式）复制到数组buf中（从协议中接收）

s:一个用于标识已连接套接字的描述字

buf：存放从缓冲区读取的内容

len：缓冲区的长度

flags：指定调用的方法

recv（）先等待s的发送缓冲中的数据被协议传送完毕，如果协议在传送s的发送缓冲中的数据时出现网络错误，那么recv函数返回SOCKET_ERROR;

 注意：recv函数仅仅是copy数据，真正的接收数据是协议来完成的。recv函数返回其实际copy的字节数

7.服务器中要写上close(sockfd);语句

因为写上close，在调用完之后就会关闭相关联系

8.inet_pton

这是一个ip地址转换函数，在点分十进制和二进制整数之间的转换，可以处理IPv4和IPv6

点分十进制是IPv4地址标识方法。IPv4中用四个字节表示一个ip地址，每个字节按照十进制表示0~255。点分十进制就是用4个从0~255的数字，来表示一个ip地址。

函数原型：

int inet_pton(int af,const char *src,void *dst);

这个函数转换字符串到网络地址，第一个参数af是地址族，第二个参数*src是来源地址，第三个参数*dat接收转换后的数据

9.程序中可能会运行不了，是因为会遇到不同的端口号，把端口号改成合适的就可以运行了 

二、一个从服务器获得要的图片/文件的程序

服务器程序:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<sys/wait.h>
#include<unistd.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/stat.h>

#define BUFFER_SIZE 1024
#define FILE_NAME_SIZE 500
#define LISTENQ 5000

int main(int argc,char *argv[])
{
    int sockfd,servfd,cliefd;
    struct sockaddr_in servaddr;
    struct sockaddr_in cliaddr;
    
    if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1)
    {
       printf("socket error");
       return(-1);
    }
    
    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family=AF_INET;
    servaddr.sin_port=htons(8080);
    servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
    
    if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr))<0)
    {   
        printf("bind error");
        exit(0);
    }
    
    listen(sockfd,LISTENQ);
    
    
    while(1)
    {
       printf("waitting fo connect!!
");
      if((cliefd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)NULL,NULL))==-1)
       {   printf("连接失败
");     }else
       {   printf("连接成功
");     }
        
        //记录文件内容
        char buffer[BUFFER_SIZE];
        bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
        
        //把cliefd对应的客户的具体内容接收到buffer中，等待协议接收数据中断，返回-1
        //实际上，recv只是把协议传输过来的数据进行复制而已
        int length=recv(cliefd,buffer,BUFFER_SIZE,0);
        if(length<0)
        {
           printf("文件获取失败
");
           break;
        }
        
        //记录文件的名字
        char file_name[FILE_NAME_SIZE+1];
        bzero(file_name,FILE_NAME_SIZE+1);
        
        //strncpy是c语言一个复制字符串的函数
        //函数原型strncpy(char *dest, const char *src, int n),把src的前n个字符复制到dest中
        strncpy(file_name,buffer,strlen(buffer)>FILE_NAME_SIZE?FILE_NAME_SIZE:strlen(buffer));
        
         //文件指针记录文件的打开的情况（rb是指以二进制的形式打开文件。这样就可以打开文档和图片等类型的文件）
         FILE *fpp=fopen(file_name,"rb");
         if(NULL==fpp)
         {
              printf("File %s Not Found
",file_name);
         }
         else
         {
             bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
             int file_block_length=0；
           while((file_block_length=fread(buffer,sizeof(char),BUFFER_SIZE,fpp))>0)
         {
               printf("file_block_length=%d
",file_block_length);
               if(send(cliefd,buffer,file_block_length,0)<0)
             {
                printf("Send File %s faild",file_name);
                break;
             }
             bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
           }
           //close(fp);
           fclose(fpp);
           printf("File %s transfer finished
",file_name);
          }
      //关闭与客户端的连接
      close(cliefd);
     }
     //关闭监听
    close(sockfd);
     return 0;
}

客户程序：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<errno.h>
#include<netinet/in.h>
#include<sys/wait.h>
#include"apue.h"

#define MAX 1500
#define FILE_NAME_SIZE 512
#define BUFFER_SIZE 1024

int main(int argc,char *argv[])
{
     int sockfd,cliefd;
     struct sockaddr_in servaddr;
     char  buf[MAXLINE];
     
     if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
     {
         printf("socket error");  
         return(-1);
     }
     
     bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
     servaddr.sin_family=AF_INET;
     servaddr.sin_port=htons(8080);
     if(inet_pton(AF_INET,argv[1],&servaddr.sin_addr)<=0)//关键部分
     err_quit("inet_pton error for%s,argv[1]");

     
     
     if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(struct sockaddr))==-1)
     {printf("连接失败！！！
");}else
     {printf("连接成功！！！
");}
     
     char file_name[FILE_NAME_SIZE+1];
     bzero(file_name,FILE_NAME_SIZE+1);
     printf("Please input the name of the file:");
     scanf("%s",file_name);

     char buffer[BUFFER_SIZE];
     bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
     strncpy(buffer,file_name,strlen(file_name)>FILE_NAME_SIZE?FILE_NAME_SIZE:strlen(file_name));
     
     send(sockfd,buffer,BUFFER_SIZE,0);
   
     FILE *fp=fopen(file_name,"wb");
     if(NULL==fp)
     {
       printf("file %s can not to write
",file_name);
       exit(1);
      }
     
      //从服务器接收数据到buffer中
      bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
      int length=0;
      while(length=recv(sockfd,buffer,BUFFER_SIZE,0))
      {
         if(length<0)
        {
           printf("reveive data from server %s fail
",file_name);
           break;
         }
        int write_length=fwrite(buffer,sizeof(char),length,fp);
        if(write_length<length)
        {
        printf("file %s write faild
",file_name);
        break;
        }
        bzero(buffer,BUFFER_SIZE);
       }
       printf("receive file %s from server finish
",file_name);

      fclose(fp);
      close(sockfd);
    return 0;
}

编译过程中出现的问题以及原因：

1.完成该过程的思路是什么？

当连接阶段完成之后，我们就可以互相传输文件。文件包括文件名和文件内容，这两个变量我们都要交代清楚。文件传输大致是这样的：现在两边都声明文件名和存放文件的缓存区名，然后把相应的存储空间清零。我们在客户端写入我们想要的文件名，名字放在缓存区中，发送给服务器。服务器从缓冲区中接收到信息，通过recv复制到服务器中，服务器通过fopen以二进制的形式查找到相应的内容，把内容通过send放在缓冲区中。客户端从缓冲区中读取到内容，通过recv复制到我们声明好的文件变量对应的文件，然后用fwrite打开并写入其中。

特别有一点要注意的，recv（）和send（）这两个函数可以理解为连接服务器、客户端以及缓冲区，它们的功能和copy差不多，实际上数据的复制是在协议中进行的。

2.函数strncpy(char *dest, const char *src, int n)

strncpy是c语言复制字符的函数。把src的前n个字符复制到dest中

3.fopen（）、fwrite（）、fread（）

函数原型：fopen（const char * path,const char * mode）

进一步理解：fopen（文件名，使用文件方式）

fopen是用来实现文件打开的函数

使用文件的方式

r	只读
w	只写
rb	为了输入数据，打开一个二进制文件
wb	为了输出数据，打开一个二进制文件

用二进制的方式向文件读一组数据

fread（buffer，size，count，fp）；

从文件中读一个数据块

buffer：用来存放从文件读入的数据的存储区的地址

size：要读的字节的大小

count:要读多少个数据项（每个数据项长度为size）

fp：FILE类型指针

用二进制的方式向文件写一组数据

fwrite（buffer，size，sount，fp）；

向文件写一个数据块

buffer：把此地址开始的存储区中的数据向文件输出

size：要写的字节的大小

count：要写多少个数据项（每个数据项长度为size）

fp：FILE类型指针

 4.ping

ping是window、linux中一个命令。

ping也属于一个通信协议，是TCP/IP协议的一部分

利用ping命令可以检查网络是否连通，可以很好地帮助我们分析和判定网络故障

应用格式：Ping空格 IP地址。

三、一个服务器和客户端通信的程序

服务器程序：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<string.h>
#include<netinet/in.h>
#include<errno.h>
#include<sys/wait.h>

#define MAX 5000
#define LISTENQ 1024

int main(int argc,char *argv[])
{
     int sockfd,cliefd;
     struct sockaddr_in servaddr,cliaddr;
     char cli[MAX],ser[MAX];
     
     if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
     {
         printf("socket error
");
         exit(0);
     }
    
     bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
     servaddr.sin_family=AF_INET;
     servaddr.sin_port=htons(8080);
     servaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
     
    int opt = 1;
    if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)) != 0)
    {           
    perror("Server setsockopt failed");
    return 1;
    }
     if((bind(sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(servaddr)))<0)
     {
           printf("bind error:%s
",strerror(errno));
           exit(0);
     }
     
     listen(sockfd,LISTENQ);

    while(1)
   { 
     printf("waiting for connecting.
");
     if((cliefd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)NULL,NULL))<0)
    {
        printf("connect faild
");
        exit(1);
    }
    else
    {
        printf("connect success
");
    }
    printf("welcome to chatting rome!!
");
    
    while(1)
    {
      
      recv(cliefd,cli,500,0);
      if(cli[0]=='#') 
      {
        printf("From client: %s
",cli);
        printf("Over
");
        exit(0);
       }
      else
      {
        printf("From client: %s
",cli);
       // bzero(&cli,sizeof(cli));
        
        printf("To client:");
        scanf("%s",ser);
        send(cliefd,ser,500,0);
        if(ser[0]=='#')
        {
          printf("Over
");
      bzero(ser,0);
          bzero(&cliefd,sizeof(cliefd));
          return(-1);
        }
       }
     }
    close(cliefd);
    }
    close(sockfd);
   return 0;
}            

客户端程序：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<netinet/in.h>
#include<errno.h>

#define MAX 1500

int main(int argc,char *argv[])
{
    int sockfd;
    struct sockaddr_in servaddr;
    char ser[MAX],cli[MAX];

    if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
    {
      printf("soket error
");
      exit(0);
    }
   
    bzero(&servaddr,sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family=AF_INET;
    servaddr.sin_port=htons(8080);
    inet_pton(AF_INET,argv[1],&servaddr.sin_addr);
    
    if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&servaddr,sizeof(struct sockaddr))<0)
    {
      printf("connect error:%s
",errno);
      exit(0);
    }
    else
    {
       printf("connect success
");
       printf("welcome to chatting rome!
");
    }
    
    while(1)
   {
     printf("To server:");
     scanf("%s",cli);
     send(sockfd,cli,500,0);
     if(cli[0]=='#')
     {
        printf("Over
");
        exit(0);
     }
     else
     {  
        bzero(&cli,sizeof(cli));
        recv(sockfd,ser,500,0);
        printf("From server: %s
",ser);
        if(ser[0]=='#')
        {
           printf("Over
");
           exit(0);
        }
        bzero(&ser,sizeof(ser));
      }
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}

编译过程中出现的问题以及原因：

1.server完成一次对接之后（在server结束），再次执行程序，出现address already in use这样的错误信息，表示我端口已经被占用

（参考资料https://www.cnblogs.com/CodeMIRACLE/p/5122063.html）

只要在bind函数之前加入下面代码即可：

int opt = 1;
if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt)) != 0)
{           
    perror("Server setsockopt failed");
    return 1;
}

 bind普遍遭遇的问题是试图绑定一个已经在使用的端口，该陷阱是也许没有活动的套接字存在，但仍然禁止绑定端口，它是由TCP套接字状态TIME_WAIT引起的。在TIME_WAIT状态退出之后，套接字被删除，该地址才能被重新绑定而不出问题。

2.怎么查看程序运行失败是出现什么问题？

因为我们在头文件里有交代#include<errno.h>，所以我们是可以通过调用strerror（errno）来查看到底是什么错误

strerror

头文件：#include<string.h>

作用：通过标准错误的标号，获得错误的描述字符串 ，将单纯的错误标号转为字符串描述，方便用户查找错误

参数：错误标号（errno）

errno

是记录系统的最后一次错误代码，代码是一个int型的值，每一个值表示着不同的含义，可以通过查看该值推测出错的原因

3.通配符地址（INADDR_ANY）

INADDR_ANY就是指定地址为0.0.0.0的地址，这个地址事实上表示不确定地址，或"所有地址"、"任意地址"。 一般来说，在各个系统中均定义成为0值