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一、网络协议的基本概念
二、UDP数据报套接字编程
1.套接字的创建
2.绑定套接字
3.接收与发送数据
三、TCP流套接字编程
1.套接字的创建与绑定
接受连接
数据的接收与发送
关闭连接
四、UDP与TCP的适用场景 网络编程是现代计算机科学和工程领域中一个极为重要的…目录
一、网络协议的基本概念
二、UDP数据报套接字编程
1.套接字的创建
2.绑定套接字
3.接收与发送数据
三、TCP流套接字编程
1.套接字的创建与绑定
接受连接
数据的接收与发送
关闭连接
四、UDP与TCP的适用场景 网络编程是现代计算机科学和工程领域中一个极为重要的主题。无论是构建分布式系统还是编写互联网应用程序网络编程的基本原理都潜移默化地影响着系统的架构、性能和可靠性。在这一领域套接字Socket是实现网络通信的基础特别是UDP用户数据报协议和TCP传输控制协议的使用成为了开发者日常工作中的核心内容。本文将深入探讨UDP数据报套接字和TCP流套接字的编程方法及其各自的特点与应用场景。
一、网络协议的基本概念 在深入讨论套接字编程之前我们首先需要理解UDP和TCP这两种网络协议之间的区别与联系。UDP是一种无连接的、不可靠的传输协议允许数据报的快速发送适用于实时要求高但对数据完整性要求不高的应用场景例如视频直播和在线游戏。相对而言TCP是一种面向连接的、可靠的传输协议确保数据的完整性和顺序适合对可靠性要求较高的应用如网页浏览和文件传输。
二、UDP数据报套接字编程 1.套接字的创建
在使用UDP进行网络编程时我们需要首先创建一个UDP套接字。这通常涉及到指定协议族一般使用AF_INET表示IPv4套接字类型SOCK_DGRAM表示数据报以及协议通常为0。
int sockfd socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (sockfd 0) { perror(socket creation failed); exit(EXIT_FAILURE);
}
2.绑定套接字
创建完套接字后通常需要将其绑定到特定的IP地址和端口号以便接收数据报。绑定操作示例下述代码所示
struct sockaddr_in servaddr;
memset(servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port htons(port); if (bind(sockfd, (const struct sockaddr *)servaddr, sizeof(servaddr)) 0) { perror(bind failed); exit(EXIT_FAILURE);
}
3.接收与发送数据
使用UDP套接字进行数据传输的过程非常直观。发送数据时我们使用sendto函数接收数据时我们使用recvfrom函数。以下是一个简单的发送和接收数据的示例
char buffer[1024];
struct sockaddr_in cliaddr;
socklen_t len sizeof(cliaddr);
// 接收数据
int n recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0, (struct sockaddr*)cliaddr, len);
buffer[n] \0;
printf(Received: %s\n, buffer);
// 发送数据
const char *msg Hello from server;
sendto(sockfd, msg, strlen(msg), 0, (const struct sockaddr*)cliaddr, len);
三、TCP流套接字编程 1.套接字的创建与绑定
TCP流套接字的创建步骤与UDP相似但需要额外注意的是我们需要使用监听套接字来接受客户端的连接请求。创建和绑定的代码如下
int listenfd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenfd 0) { perror(socket creation failed); exit(EXIT_FAILURE);
} struct sockaddr_in servaddr;
memset(servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port htons(port); if (bind(listenfd, (const struct sockaddr *)servaddr, sizeof(servaddr)) 0) { perror(bind failed); exit(EXIT_FAILURE);
}
// 开始监听 listen(listenfd, 10); 接受连接
一旦套接字绑定后便可以开始接受客户端的连接。使用accept函数可以实现这个过程它将返回一个新的套接字用于与特定客户端进行数据交换。
struct sockaddr_in cliaddr;
socklen_t len sizeof(cliaddr);
int connfd accept(listenfd, (struct sockaddr*)cliaddr, len);
if (connfd 0) { perror(server accept failed); exit(EXIT_FAILURE);
}
数据的接收与发送
在TCP编程中数据的发送和接收则依赖于读取和写入流。可以使用recv和send函数进行数据交换。代码如下
char buffer[1024]; // 接收数据
int n recv(connfd, buffer, sizeof(buffer), 0);
buffer[n] \0;
printf(Received: %s\n, buffer); // 发送数据
const char *msg Hello from server;
send(connfd, msg, strlen(msg), 0);
关闭连接
完成数据交换后务必关闭套接字以释放资源。以下是关闭套接字的标准方法 close(connfd); close(listenfd); 四、UDP与TCP的适用场景 UDP的应用场景由于其无连接和低延迟UDP特别适用于实时应用例如网络游戏、视频会议、语音通话等。在这些场景中丢失少量数据并不会显著影响用户体验反而更在乎的是数据能快速到达。 TCP的应用场景对于需要保证数据完整性和顺序的重要应用如文件传输、电子邮件、网页浏览等TCP则是首选协议。其重传机制和流量控制保证了数据的安全传输。
