【操作系统】Linux之网络编程(TCP)（头歌作业）

第1关：TCP套接字创建与端口绑定

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

/************************
 * sockfd: 已经创建的套接字
 * port: 需要绑定的端口号
 * 返回值: 调用成功返回0，否则返回-1
*************************/
int bindSocket(int sockfd, unsigned short port)
{
	int ret = -1;
	/********** BEGIN **********/
	 struct sockaddr_in addr;

    // 清空结构体
    bzero(&addr, sizeof(addr));

    // 设置地址族为IPv4
    addr.sin_family = AF_INET;

    // 将端口号从主机字节序转换为网络字节序并赋值
    addr.sin_port = htons(port);

    // 设置IP地址为INADDR_ANY，可绑定到任何网络接口
    addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    // 调用bind函数进行端口绑定
    ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));

    if (ret == -1)
    {
        printf("绑定端口失败: %s\n", strerror(errno));
    }
	
	/********** END **********/
	
	return ret;
}

第2关：TCP监听与接收连接

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
	int sockfd;
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(sockfd == -1)
	{
		printf("创建TCP套接字失败: %s\n", strerror(errno));
		return -1;
	}
	struct sockaddr_in addr;
	bzero(&addr, sizeof(addr));    //清空
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(8888);
	addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	//与8888端口进行绑定
	if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == -1)
	{
		printf("绑定端口失败: %s\n", strerror(errno));
		return -1;
	}

	//监听8888端口，并设置最大监听个数大于1
	/********** BEGIN **********/
	// 设置最大监听客户端数为10（可根据需求调整，这里大于1即可）
    if (listen(sockfd, 10) == -1)
    {
        printf("监听端口8888失败: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("监听8888端口中...\n");
    }
	
	/********** END **********/

	//接受来自客户端的第一个连接请求
	/********** BEGIN **********/
	int clientSockfd;
    struct sockaddr_in clientAddr;
    socklen_t clientAddrSize = sizeof(struct sockaddr_in);

    if ((clientSockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&clientAddr, &clientAddrSize)) == -1)
    {
        printf("接受客户端请求失败: %s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("接受客户端请求成功\n");
        // inet_ntoa函数将网络地址转换成.点隔的字符串格式
        printf("客户端的IP地址：%s \t 端口：%d\n", inet_ntoa(clientAddr.sin_addr), ntohs(clientAddr.sin_port));
    }

	
	/********** END **********/

	close(sockfd);
	
	return 0;
}

第3关：TCP连接的建立与终止

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

/************************
 * ipAddr: 远程服务器的IP地址
 * port: 远程服务器的端口
*************************/
void connectSocket(char *ipAddr, unsigned short port)
{
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(sockfd == -1)
	{
		printf("创建TCP套接字失败: %s\n", strerror(errno));
		return ;
	}
	
	//连接到指定的服务器
	/********** BEGIN **********/
	 struct sockaddr_in servAddr;
    bzero(&servAddr, sizeof(servAddr));    //清空
    servAddr.sin_family = AF_INET;
    servAddr.sin_port = htons(port);
    // 使用inet_addr函数将点分十进制的IP转换成一个长整数型数
    servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ipAddr);

    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servAddr, sizeof(servAddr)) == -1)
    {
        printf("请求连接服务器失败: %s\n", strerror(errno));
        close(sockfd);
        return;
    }
    else
    {
        printf("请求连接%s:%d成功\n", ipAddr, port);
    }
	
	/********** END **********/

	close(sockfd);
}

第4关：TCP数据传送

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

#define PORT 8888

int main()
{
	int sockfd;
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if(sockfd == -1)
	{
		return -1;
	}
	struct sockaddr_in addr;
	bzero(&addr, sizeof(addr));    //清空
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(PORT);
	addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
	//与PORT端口进行绑定
	if(bind(sockfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) == -1)
	{
		return -1;
	}
	
	//监听PORT端口，并设置最大监听个数为5
	if(listen(sockfd, 5) == -1)
	{
		return -1;
	}
	
	int clientSockfd;
	struct sockaddr_in clientAddr;
	socklen_t clientAddrSize = sizeof(struct sockaddr_in);
	//接受连接请求
	if((clientSockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&clientAddr, &clientAddrSize)) == -1)
	{
		return -1;
	}
	else
	{
		char data[100];
		//接收客户端传来的数据，并打印出来(提示：换行打印)
		//同时将接收到的数据原样发送给客户端
		/********** BEGIN **********/
		ssize_t recvLen;

        while ((recvLen = recv(clientSockfd, data, sizeof(data), 0)) > 0)
        {
            // 去掉字符串末尾可能的换行符等空白字符
            while (data[recvLen - 1] == '\n' || data[recvLen - 1] == '\r' || data[recvLen - 1] == '\t' || data[recvLen - 1] == ' ')
            {
                data[recvLen - 1] = '\0';
                recvLen--;
            }

            // 换行打印接收到的数据
            printf("%s\n", data);

            // 将接收到的数据原样发送给客户端
            ssize_t sendLen = send(clientSockfd, data, recvLen, 0);
            if (sendLen == -1)
            {
                printf("发送数据失败: %s\n", strerror(errno));
            }

            // 清空接收缓存，准备下一次接收
            memset(data, 0, sizeof(data));
        }
		
		/********** END **********/
	}

	close(clientSockfd);
	close(sockfd);
	
	return 0;
}