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Linux系统编程-DAY10（TCP操作）

news 来源：原创 2025/6/6 7:01:48

一、网络模型
1、服务器/客户端模型
（1）C/S：client server

（2）B/S：browser server

（3）P2P：peer to peer

2、C/S与B/S区别
（1）客户端不同：B/S模型中B为通用客户端，C/S模型中C为专用客户端；

（2）使用协议不同：

B/S模型：用HTTP（超文本传输协议）

C/S模型：自定义（自由度更高）

（3）功能角度：

B/S模型：功能设计相对简单

C/S模型：功能设计复杂

（4）资源角度：

B/S模型：所有资源都由服务端发过来

C/S模型：资源可认为是本地的（事先下好的）

3、P2P模型
下载软件、文件、视频可用（既是客户端也干了服务器的事（提供服务））

二、TCP（传输控制协议）
（一）TCP概述
TCP 是 TCPIIP 体系中非常复杂的一个协议。下面介绍TCP最主要的特点。

(1)TCP是面向连接的运输层协议。

(2)每一条 TCP连接只能有两个端点(endpoint)，每一条 TCP连接只能是点对点的(一对一)。

(3)TCP提供可靠交付的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错、不丢失、不重复、并且按序到达。

(4)TCP提供全双工通信。TCP允许通信双方的应用进程在任何时候都能发送数据。

(5)面向字节流。

注：三次握手的第一次封装在accept（）函数和connect（）函数中；

四次挥手双方都调用close（）函数，双方都把close（）函数走完才认为四次挥手结束。

（二）TCP的特征（面问高频问题）
1、有链接
先确定链路，建立连接（在整个通信过程中一直保持，除非双方断开连接）

三次握手：建立连接；四次挥手：断开连接

1-3三次握手（建立连接），4-7处理数据（收发），7-10四次挥手（断开连接）

第8步：ACK1022（第一种情况：之前请求的数据未发完，先应答，说明收到断开，套接字进入半连接状态；第二种情况：双方数据量没那么大，服务器没什么要发的，第八步是有可能被省略的）

SYN：请求连接

ACK：应答

编号：协商双方起始编号

2、可靠传输（因为有链接）
（1）应答机制

（2）超时重传

3、TCP流式套接字
（1）流式套接字：全双工（既能收也能发）（因为是双缓冲区（发送缓冲区和接收缓冲区））

（2）流式套接字示意图：

第一种：recv（100）一把收完（拿走）

第二种：recv（3）一个一个取，不会丢

（3）流式套接字（两个）特性：

数据本身是连续的（无边界）；

有顺序的（数据会有序到达）（发和收的次序可不对应）

4、扩展：黏包问题
（1）（双方发数据事先未约定好）数据发送过去接收方没办法正常按发送方那边拆开包；

（2）原因：数据无边界；

（3）解决方案

a.设计分隔符（加分隔符（自己设定））

b.固定大小（典型代表：struct（结构体））

c.自定义协议

eg：AA CC 04 1 2 3 4 CRC1 CRC2 BB DD

AA CC：开头标志

        BB DD：结尾标志

        04：标识数据长度（自定义）

        1 2 3 4：正文4个字节

三、编程步骤
1.服务端：socket()---> bind()--->listen()--->accept()--->recv()--->send()--->close()
2.客户端：socket()--->connect()--->send()--->recv()--->send()

recv 的返回值 >0 ：实际收到的字节数
=0 ：断开
<0 ：出错
调用recv会阻塞，send写满的时候会阻塞
3.conn是通信套接字

四、代码与例题
TCP ser.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <sys/types.h>         
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>typedef struct sockaddr *(SA);
int	main(int argc, char **argv)
{int listfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(-1 == listfd){perror("socket");return 1;}struct sockaddr_in ser, cli;bzero(&ser, sizeof(ser));bzero(&cli, sizeof(cli));ser.sin_family = AF_INET;ser.sin_port = htons(50000);ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.199");int ret = bind(listfd, (SA)&ser, sizeof(ser));if(-1 == ret){perror("bind");return 1;}listen(listfd, 3);socklen_t len = sizeof(cli);int conn = accept(listfd, (SA)&cli, &len);if(-1 == conn){perror("conn");return 1;}while(1){char buf[256] = {0};ret = recv(conn, buf, sizeof(buf), 0);if(ret <= 0){break;}printf("cli : %s\n", buf);time_t tm;time(&tm);struct tm *info = localtime(&tm);sprintf(buf, "%s %d:%d:%d\n",buf, info->tm_hour, info->tm_min, info->tm_sec);send(conn, buf, strlen(buf), 0);}close(conn);close(listfd);return 0;
}

TCP cli.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <sys/types.h>         
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>typedef struct sockaddr *(SA);
int	main(int argc, char **argv)
{int conn = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(-1 == conn){perror("socket");return 1;}struct sockaddr_in ser, cli;bzero(&ser, sizeof(ser));bzero(&cli, sizeof(cli));ser.sin_family = AF_INET;ser.sin_port = htons(50000);ser.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.0.119");int ret = connect(conn, (SA)&ser, sizeof(ser));if(-1 == ret){perror("connect");return 1;}while(1){char buf[256] = {0};strcpy(buf, "cyy ");send(conn, buf, strlen(buf), 0);ret = recv(conn, buf, sizeof(buf), 0);if(ret <= 0){break;}printf("ser: %s", buf);fflush(stdout);sleep(1);}close(conn);return 0;
}