实用指南：网络编程之TCP协议
基于TCP协议的网络编程
服务器端
1.创建socket;(socket)
2.绑定自己的地址信息;(bind)
3.监听客户端连接
listen
头文件: #include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型： int listen(int sockfd,int backlog);
函数功能： 监听客户端连接
函数参数：
sockfd: 监听套接字描述符
backlog：可排队连接的最大连接数
函数返回值: 成功返回0；
失败返回-1,错误码放在errno中
4.接收客户端的连接(accept)
accept
头文件: #include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型： int accept(int sockfd,struct sockaddr* addr,int *addlen);
函数功能： 等待接受客户端连接
函数参数：
sockfd: 监听套接字描述符
addr： [OUT]用于获取对方地址的结构体指针
addlen： [OUT]用于获取对方地址结构体长度的指针
函数返回值: 成功返回 通讯套接字描述符；
失败返回-1,错误码放在errno中
5.接收客户端的信息(recv)
recv
头文件: #include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型： int recv(int sockfd,void* buf,int size,int flags);
函数功能： 接收网络数据
函数参数：
sockfd: 通讯套接字描述符
buf： 内存缓冲区地址，用于存储接收到的数据
size： 内存缓冲区地址的长度
flags： 操作方式，一般写0
函数返回值: 成功返回 实际接收的字节数；
0： 表明通讯对方关闭连接或数据通讯
失败返回-1,错误码放在errno中
6.发送消息给客户端(send)
send
头文件: #include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型： int send(int sockfd,const void* buf,int size,int flags);
函数功能： 发送网络数据
函数参数：
sockfd: 通讯套接字描述符
buf： 内存缓冲区地址，用于存储待发送的数据
size： 待发送数据的长度
flags： 操作方式，一般写0
函数返回值: 成功返回 实际发送的字节数；
失败返回-1,错误码放在errno中
7.关闭套接字 (close)
客户端
1.创建socket;(socket)
2.连接服务器(connect)
connect
头文件: #include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型： int connect(int sockfd,struct sockaddr* addr,int addlen);
函数功能： 等待接受客户端连接
函数参数：
sockfd: 监听套接字描述符
addr： 待连接的目标主机的地址结构体指针
addlen： 地址结构体长度
函数返回值: 成功返回 0；
失败返回-1,错误码放在errno中
3.接收服务端的信息(recv)
4.发送消息给服务端(send)
5.关闭套接字 (close)
示例：
TCP 服务器程序
#include "header.h"
int main(int argc, char** argv)
{
if(argc < 3)
{
fprintf(stderr, "Usage: %s servIP servPort\n", argv[0]);
return -1;
}
// 1. 创建TCP监听套接字
int sockl = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(-1 == sockl)
{
perror("socket");
return -1;
}
// 2. 设置服务器地址信息
sin_t server = {AF_INET};
inet_pton(AF_INET, argv[1], &server.sin_addr); // 设置服务器IP
server.sin_port = htons(atoi(argv[2])); // 设置服务器端口
socklen_t len = sizeof(sin_t);
// 3. 绑定套接字到指定地址
if(-1 == bind(sockl, (sa_t*)&server, len))
{
perror("bind");
close(sockl);
return -1;
}
// 4. 开始监听连接请求
if(-1 == listen(sockl, 5)) // backlog=5，等待队列长度
{
perror("listen");
close(sockl);
return -1;
}
printf("服务器启动在 %s:%s，等待客户端连接...\n", argv[1], argv[2]);
// 5. 接受客户端连接
sin_t client = {0};
int sockc = accept(sockl, (sa_t*)&client, &len);
if(sockc == -1) {
perror("accept");
close(sockl);
return -1;
}
printf("[%s:%d]已连接\n", inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port));
// 6. 向客户端发送欢迎消息
const char* p = "welcome to server";
if(send(sockc, p, strlen(p), 0) == -1) {
perror("send");
}
// 7. 接收客户端消息
char szbuf[64] = {0};
ssize_t n = recv(sockc, szbuf, sizeof(szbuf)-1, 0);
if(n != -1) {
szbuf[n] = 0;
printf("[%s:%d]发来消息:%s\n", inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port), szbuf);
} else {
perror("recv");
}
// 8. 关闭套接字
close(sockc);
close(sockl);
return 0;
}TCP 客户端程序
#include "header.h"
int main(int argc, char** argv)
{
if(argc < 3)
{
fprintf(stderr, "Usage: %s servIP servPort\n", argv[0]);
return -1;
}
// 1. 创建TCP套接字
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(-1 == sockfd)
{
perror("socket");
return -1;
}
// 2. 设置服务器地址信息
sin_t server = {AF_INET};
inet_pton(AF_INET, argv[1], &server.sin_addr); // 服务器IP
server.sin_port = htons(atoi(argv[2])); // 服务器端口
socklen_t len = sizeof(sin_t);
// 3. 连接到服务器
if(-1 == connect(sockfd, (sa_t*)&server, len))
{
perror("connect");
close(sockfd);
return -1;
}
printf("已连接到服务器 %s:%s\n", argv[1], argv[2]);
// 4. 接收服务器欢迎消息
char szbuf[64] = {0};
ssize_t n = recv(sockfd, szbuf, sizeof(szbuf)-1, 0);
if(n != -1) {
szbuf[n] = 0;
printf("[%s:%d]发来消息:%s\n", inet_ntoa(server.sin_addr), ntohs(server.sin_port), szbuf);
} else {
perror("recv");
}
// 5. 向服务器发送感谢消息
const char* p = "thanks";
if(send(sockfd, p, strlen(p), 0) == -1) {
perror("send");
}
// 6. 关闭套接字
close(sockfd);
return 0;
}TCP通信流程
服务器端流程：
socket() → bind() → listen() → accept() → send()/recv() → close()客户端流程：
socket() → connect() → recv()/send() → close()关键函数详解
服务器端函数：
1. listen()
int listen(int sockfd, int backlog);将套接字置于监听状态
backlog：等待连接队列的最大长度
2. accept()
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);接受客户端连接
返回新的套接字用于与客户端通信
阻塞直到有客户端连接
客户端函数：
connect()
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);主动连接到服务器
建立TCP三次握手
数据传输函数：
send() 和 recv()
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);用于TCP连接的数据传输
相比UDP的
sendto()/recvfrom()更简单
编译和运行
编译服务器：
gcc -o tcp_server tcp_server.c编译客户端：
gcc -o tcp_client tcp_client.c运行示例：
终端1 - 启动服务器：
./tcp_server 0.0.0.0 8080终端2 - 启动客户端：
./tcp_client 127.0.0.1 8080预期输出：
服务器输出：
服务器启动在 0.0.0.0:8080，等待客户端连接...
[127.0.0.1:52345]已连接
[127.0.0.1:52345]发来消息:thanks客户端输出：
已连接到服务器 127.0.0.1:8080
[127.0.0.1:8080]发来消息:welcome to serverTCP vs UDP 对比
| 特性 | TCP (流式套接字) | UDP (数据报套接字) |
|---|---|---|
| 连接性 | 面向连接 | 无连接 |
| 可靠性 | 可靠传输 | 不可靠传输 |
| 顺序性 | 保证顺序 | 不保证顺序 |
| 函数 | connect(), accept() | sendto(), recvfrom() |
| 头部开销 | 较大 | 较小 |
| 适用场景 | 文件传输、Web | 视频流、DNS |
改进建议
1. 服务器支持多客户端
while(1) {
sin_t client = {0};
socklen_t len = sizeof(client);
int sockc = accept(sockl, (sa_t*)&client, &len);
if(sockc == -1) {
perror("accept");
continue;
}
// 创建新线程处理客户端
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, handle_client, (void*)(long)sockc);
pthread_detach(tid);
}2. 添加错误处理
// 检查所有send/recv的返回值
ssize_t n = recv(sockc, szbuf, sizeof(szbuf)-1, 0);
if(n == -1) {
perror("recv");
close(sockc);
continue;
} else if(n == 0) {
printf("客户端断开连接\n");
close(sockc);
continue;
}
szbuf[n] = 0;3. 设置超时
// 设置接收超时
struct timeval tv;
tv.tv_sec = 10; // 10秒超时
tv.tv_usec = 0;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv, sizeof(tv));完整的改进版服务器
#include "header.h"
#include
int sockl; // 全局变量用于信号处理
void cleanup(int sig) {
printf("\n服务器关闭...\n");
close(sockl);
exit(0);
}
int main(int argc, char** argv) {
if(argc < 3) {
fprintf(stderr, "Usage: %s servIP servPort\n", argv[0]);
return -1;
}
signal(SIGINT, cleanup);
sockl = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
// ... 绑定和监听代码 ...
printf("服务器启动在 %s:%s (Ctrl+C退出)\n", argv[1], argv[2]);
while(1) {
sin_t client = {0};
socklen_t len = sizeof(client);
int sockc = accept(sockl, (sa_t*)&client, &len);
if(sockc == -1) {
if(errno == EINTR) break; // 被信号中断
perror("accept");
continue;
}
printf("[%s:%d] 已连接\n", inet_ntoa(client.sin_addr), ntohs(client.sin_port));
// 处理客户端通信
handle_client(sockc, client);
}
close(sockl);
return 0;
} 
浙公网安备 33010602011771号