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学习嵌入式的第三十二天——网络编程——TCP

news 2025/9/6 13:29:52

服务端/客户端模型

c/s：c专用标准协议/自定义协议资源大部分在客户端，服务器只进行关键交互数据的收发，功能比b/s复杂

b（browser）/s：c通用使用http协议资源由服务器发给客户端受http限制，功能不复杂

p2p：下载类软件和直播类软件客户端从服务器下载数据的同时也会给后面的客户端上传数据

TCP（传输控制协议）

特点

1.有链接：在发送消息前，会先打通一条链路，在一次会话中，链路不会改变，

客户端和服务端可以检测对方是否关闭，当一端关闭时，另一端也会关闭

2.可靠传输：应答机制，自动重传

3.流式套接字，数据连续且有顺序，数据间无边界，会有粘包问题

解决：1.设置边界，2.固定大小，3.自定义协议

4.全双工通信：有两个缓冲区，每个大小64K，缓冲区满会阻塞，收发互不影响

三次握手，四次挥手

TCP 是有连接的通信过程，需要三次握手建立链接。

两台主机之间的通信链路建立需要如下过程：

主机1  -----syn-----》主机2
主机1 《---ack syn--- 主机2
主机1  ----ack -----》主机2

通过抓包来验证三次握手：
1、 tcpdump -n -i lo tcp port 9999 ===>S  S. .
2、 wireshark  规则： tcp.port == 9999 ===>syn  syn ack  ack

问题：
三次握手分别是在服务器和客户端的那个函数上完成。

结论：
客户端函数：connect()
服务器函数：listen()

四次挥手

主机1  --- F A ---》主机2
主机1 《---A ----- 主机2   主机1 不在发送消息，但是有可能接受消息

主机1 《---F A --- 主机2
主机1  ----A ----》主机2  主机1 2 全部完毕

TCP编程步骤

int listen(int sockfd, int backlog);
功能：在参数1所在的套接字id上监听等待链接。
参数：sockfd  套接字id
backlog 允许链接的个数。
返回值：成功  0
失败  -1；

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
功能：从已经监听到的队列中取出有效的客户端链接并
接入到当前程序。
参数：sockfd 套接字id
addr 如果该值为NULL ，表示不论客户端是谁都接入。
如果要获取客户端信息，则事先定义变量
并传入变量地址，函数执行完毕将会将客户端
信息存储到该变量中。
addrlen：参数2的长度，如果参数2为NULL，则该值
也为NULL；
如果参数不是NULL，&len;
一定要写成len = sizeof(struct sockaddr);
返回值：成功返回一个用于通信的新套接字id；
从该代码之后所有通信都基于该id

失败 -1；

接受函数：/发送函数：

read（）/write ()   ///通用文件读写，可以操作套接字。
recv(,0) /send(,0)      ///TCP 常用套机字读写
recvfrom()/sendto() ///UDP 常用套接字读写

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len,int flags);
功能：从指定的sockfd套接字中以flags方式获取长度
为len字节的数据到指定的buff内存中。
参数：sockfd
如果服务器则是accept的返回值的新fd
如果客户端则是socket的返回值旧fd
buff 用来存储数据的本地内存，一般是数组或者
动态内存。
len 要获取的数据长度
flags 获取数据的方式，0 表示阻塞接受。

返回值：成功表示接受的数据长度，一般小于等于len
失败  -1；

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
功能：该函数固定有客户端使用，表示从当前主机向目标
主机发起链接请求。
参数：sockfd 本地socket创建的套接子id
addr 远程目标主机的地址信息。
addrlen: 参数2的长度。
返回值：成功 0
失败 -1；

int send(int sockfd, const void *msg, size_t len, int flags);
功能：从msg所在的内存中获取长度为len的数据以flags
方式写入到sockfd对应的套接字中。

参数：sockfd：
如果是服务器则是accept的返回值新fd
如果是客户端则是sockfd的返回值旧fd

msg 要发送的消息
len 要发送的消息长度
flags 消息的发送方式。

返回值：成功发送的字符长度
失败 -1；