tcp通信

ゝ一世哀愁。 2022-10-18 01:47 151阅读 0赞

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### tcp通信详解 ###

*  目录:
 *   *  一.tcp概念
     *  二.通信流程&原理
     *  三.接口理解
     *   *  1.创建套接字 socket
         *  2.绑定地址 bind
         *  3.开始监听 listen
         *  4.客户端发送连接请求 connect
         *  5.服务端获取新建连接 accept
         *  6.收发数据 send&recv
         *  7.关闭套接字 close
     *  四.代码封装tcp结构体

# 目录: #

## 一.tcp概念 ##

> **tcp**也是一种通讯协议, 也是实现客户端和服务端通信的一种协议,只不过这个协议对于安全性的要求高.

## 二.通信流程&原理 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjU1NDU4Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjU1NDU4Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 三.接口理解 ##

### 1.创建套接字 socket ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjU1NDU4Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

### 2.绑定地址 bind ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjU1NDU4Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

### 3.开始监听 listen ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjU1NDU4Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

### 4.客户端发送连接请求 connect ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjU1NDU4Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

### 5.服务端获取新建连接 accept ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjU1NDU4Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

### 6.收发数据 send&recv ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjU1NDU4Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NjU1NDU4Mg_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

### 7.关闭套接字 close ###

![在这里插入图片描述][20210604200836512.png]

## 四.代码封装tcp结构体 ##

/* TCP功能封装 将其功能封装实现后面的简单调用 */
    #include <cstdio>
    #include <iostream>
    #include <string>
    #include <unistd.h>
    #include <arpa/inet.h>
    #include <netinet/in.h>
    #include <sys/socket.h>
    #define CHECK_RET(q) if((q)==false){ return -1;}
    #define LISTEN_BACKLOG 5
    //封装TCP协议所需要的函数
    class TcpSocket{ 
        private:
            int _sockfd;    //私有是对应的描述符
        public:
    
            TcpSocket():_sockfd(-1){ }   //构造函数将描述符初始化为-1
            //1.====创建套接字
            bool Socket() { 
                _sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
                if (_sockfd < 0) {   //判断是否出错
                    perror("socket error");
                    return false;
                }
                return true;
            }
            //2.====绑定地址信息
            bool Bind(const std::string &ip, const uint16_t port){ 
                sockaddr_in addr;
                addr.sin_family = AF_INET;
                addr.sin_port = htons(port);    //转成对应的网络字节序
                addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(&ip[0]);
                socklen_t len = sizeof(sockaddr_in);    //字节大小
                int ret = bind(_sockfd, (sockaddr*)&addr, len); //调用接口实现数据的绑定
                if (ret < 0) {       //判断是否出错
                    perror("bind error");
                    return false;
                }
                return true;
            }
            //3.====开始监听
            bool Listen(int backlog = LISTEN_BACKLOG) { 
                //listen(描述符，同一时间连接数)
                int ret = listen(_sockfd, backlog);
                if (ret < 0) {       //判断是否出错
                    perror("listen error");
                    return false;
                }
                return true;
            }
            //4.====客户端发送连接请求
            bool Connect(const std::string &ip,const int port) { 
                sockaddr_in addr;       //引入对应需要用到的参数
                addr.sin_family = AF_INET;
                addr.sin_port = htons(port);
                addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(&ip[0]);
                socklen_t len = sizeof(sockaddr_in);
                //connect(描述符，服务端地址， 地址长度)
                int ret = connect(_sockfd, (sockaddr*)&addr, len);
                if (ret < 0) {   //判断是否出错
                    perror("connect error");
                    return false;
                }
                return true;
            }
            //5.====服务端获取新的连接
            bool Accept(TcpSocket *sock, std::string *ip = NULL, uint16_t *port = NULL) { 
                //int accept(监听套接字， 回去客户端地址， 长度)
                sockaddr_in addr;
                socklen_t len = sizeof(sockaddr_in);
                int newfd = accept(_sockfd,(sockaddr*)&addr,&len);
                if (newfd < 0) {         //连接后判错
                    perror("accept error");
                    return false;
                }
                //因为在这里将客户端和复制后的socket发生了连接,
                //这里就应该将对应的描述符指向与客户端连接的socket
                sock->_sockfd = newfd;  
    
                if (ip != NULL) {    
                    *ip = inet_ntoa(addr.sin_addr);     //将对应的网络字节序的IP地址转成字符串点分十进制的IP地址
                }
                if (port != NULL) { 
                    *port = ntohs(addr.sin_port);       //对应的port为空,将对应的网络数据转换成对应的主机字节序
                }
                return true;
            }
            //6.====接受数据
            bool Recv(std::string *buf) { 
                //int recv(描述符，空间，数据长度，标志位)
                //返回值：实际获取大小， 0-连接断开； -1-出错了
                char tmp[4096] = { 0};   //创建对应的存储内存
                int ret = recv(_sockfd, tmp, 4096, 0);      //将对应的数据进行接受
                if (ret < 0) {       //判错
                    perror("recv error");
                    return false;
                }else if (ret == 0) { 
                    printf("peer shutdown");
                    return false;
                }
                buf->assign(tmp, ret);  //自带申请空间拷贝数据
                return true;
            }
            //7.====发送数据
            bool Send(const std::string &data) { 
                //int send(描述符，数据，长度，标志位)
                int total = 0;  //初始化整型数据
                while(total < data.size()) {         
                    int ret = send(_sockfd, &data[0] + total, 
                            data.size() - total, 0);
                    if (ret < 0) {   //判错
                        perror("send error");
                        return false;
                    }
                    total += ret;   //在内部发送完数据后对数据进行计数
                }
                return true;
            }
            //8.====关闭套接字
            bool Close() { 
                if (_sockfd != -1) {         //存在则关闭
                    close(_sockfd);
                }
                return true;
            }
    };

>  封装函数就可以在写客户端和服务端比较简单,直接使用即可,这篇博客主要理解TCP是怎样实现和客户端的交互,从而实现通信的.

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