2024/3/26 C++作业

CS模型UDP流程:

服务器: socket->bind->recvfrom->sendto->close

客户端: socket->sendto->recvfrom->close

代码说明:

1 未使用更先进的服务器模型,用基础单线程阻塞(recvfrom)作为演示

2 服务器使用while循环接收客户端消息

3 适用于同一网段的不同主机间通信 

4 使用SO_REUSEADDR选项消除了测试环境下服务器短时间内无限重启的顾虑

5 运行路径:客户端发射一条消息->服务器收到消息后回射给客户端一条消息->客户端打印出消息

   完成一次基础通信

6 先运行服务器 再运行客户端

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

// 服务器地址
#define SERVER_IP "192.168.142.132"
// 服务器端口
#define SERVER_PORT 55550
// 服务器代码
int main()
{
    int server_sockfd;
    struct sockaddr_in server_sockaddr, client_sockaddr;
    memset(&server_sockaddr, 0, sizeof(server_sockaddr));
    memset(&client_sockaddr, 0, sizeof(client_sockaddr));
    socklen_t client_sockaddr_len = sizeof(client_sockaddr);
    ssize_t send_bytes, recv_bytes;
    char send_buf[1024] = "server say : give me money.";
    char recv_buf[1024] = {0};
    // 创建一个 ipv4 udp 的socket
    server_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (server_sockfd == -1)
    {
        perror("socket");
        return 1;
    }
    // 启用socket选项,避免测试环境中Address already in use
    // 参数1:已创建的socket 参数2:指定级别 SOL_SOCKET表示适用于套接字本身而非特定协议
    // 参数3:表示地址及端口可重用 参数4:非0表示启用SO_REUSEADDR 参数5:int的大小4字节
    // 参数4 和 参数5 的设计目的主要是考虑到未来接口的兼容性
    int optval = 1;
    setsockopt(server_sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval));
    // ipv4主机网络序转换
    inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &server_sockaddr.sin_addr.s_addr);
    // 端口主机网络序转换
    server_sockaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    // 指定地址族为ipv4
    server_sockaddr.sin_family = AF_INET;
    // 绑定
    if ((bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_sockaddr, sizeof(server_sockaddr))) == -1)
    {
        perror("bind");
        close(server_sockfd);
        return 1;
    }
    // 此时可以通过ss -tuln 命令观察到55550 端口的状态为UNCONN(未连接)
    printf("server start...\n");
    while (1)
    {
        // recvfrom函数返回干了3件事
        // 1 接收数据存到recv_buf 2 将客户端的地址信息存到client_sockaddr 3更新client_sockaddr_len的实际长度
        recv_bytes = recvfrom(server_sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (struct sockaddr *)&client_sockaddr, &client_sockaddr_len);
        if (recv_bytes == -1)
        {
            perror("recvfrom");
            continue;
        }
        printf("%s\n", recv_buf);
        memset(recv_buf, 0, sizeof(recv_buf));
        // udp是无连接的要向哪发送呢?就是recvfrom返回的客户端地址信息client_sockaddr
        send_bytes = sendto(server_sockfd, send_buf, strlen(send_buf), 0, (struct sockaddr *)&client_sockaddr, client_sockaddr_len);
        if (send_bytes == -1)
        {
            perror("sendto");
            continue;
        }
        printf("%s\n", send_buf);
    }
    // 关闭socket,socket是一个fd所以可以用close关闭
    if (close(server_sockfd) == -1)
    {
        perror("close");
        return 1;
    }
    printf("server close...\n");
    return 0;
}

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

// 服务器地址
#define SERVER_IP "192.168.142.132"
// 服务器端口
#define SERVER_PORT 55550
// 客户端
int main()
{
    int client_sockfd;
    struct sockaddr_in server_sockaddr;
    memset(&server_sockaddr, 0, sizeof(server_sockaddr));
    socklen_t server_sockaddr_len = sizeof(server_sockaddr);
    ssize_t send_bytes, recv_bytes;
    char send_buf[1024] = "client say : How can I help you today ?";
    char recv_buf[1024] = {0};
    // 建立一个ipv4 udp 的套接字用于客户端
    client_sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (client_sockfd == -1)
    {
        perror("socket");
        return 1;
    }

    printf("client start...\n");
    // 主机网络序转换ip地址并存入server_sockaddr.sin_addr.s_addr
    inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &server_sockaddr.sin_addr.s_addr);
    // 主机网络序转换端口并存入server_sockaddr.sin_port
    server_sockaddr.sin_port = htons(SERVER_PORT);
    // 指定地址族为ipv4
    server_sockaddr.sin_family = AF_INET;
    // 向服务器发送数据,其中server_sockaddr包含预设的服务器地址信息
    send_bytes = sendto(client_sockfd, send_buf, strlen(send_buf), 0, (struct sockaddr *)&server_sockaddr, server_sockaddr_len);
    if (send_bytes == -1)
    {
        perror("sendto");
        close(client_sockfd);
        return 1;
    }
    // 打印出来发送内容
    printf("%s\n", send_buf);
    // 接收服务器处理后的数据,server_sockaddr表示谁给你发的消息,在此案例中与sendto的server_sockaddr内容相同
    recv_bytes = recvfrom(client_sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0, (struct sockaddr *)&server_sockaddr, &server_sockaddr_len);
    if (recv_bytes == -1)
    {
        perror("recvfrom");
        close(client_sockfd);
        return 1;
    }
    // 打印消息
    printf("%s\n", recv_buf);
    // 关闭客户端socket
    if (close(client_sockfd) == -1)
    {
        perror("close");
        return 1;
    }
    printf("client close...\n");
    return 0;
} // 检查一下客户端