tcp/ip 网络协议 物联网 网络编程（TCP/UDP通信）

文章目录

一、TCP与UDP的理解与区别二、TCP/UDP编程流程三、代码实现1.TCP2.UDP

总结

一、TCP与UDP的理解与区别

TCP TCP 是面向连接的、可靠的流协议。流就是指不间断的数据结构，当应用程序采用 TCP 发送消息时，虽然可以保证发送的顺序，但还是犹如没有任何间隔的数据流发送给接收端。TCP是面向面向字节流，虽然应用程序和TCP的交互是一次一个数据块（大小不等），但TCP把应用程序看成是一连串的无结构的字节流。TCP有一个缓冲，当应用程序传送的数据块太长，TCP就可以把它划分短一些再传送。 TCP 为提供可靠性传输，实行“顺序控制”或“重发控制”机制。此外还具备“流控制（流量控制）”、“拥塞控制”、提高网络利用率等众多功能。 TCP有以下特点： 1、TCP充分地实现了数据传输时各种控制功能，可以进行丢包时的重发控制，还可以对次序乱掉的分包进行顺序控制。而这些在 UDP 中都没有。 2、此外，TCP 作为一种面向有连接的协议，只有在确认通信对端存在时才会发送数据，从而可以控制通信流量的浪费。 3、根据 TCP 的这些机制，在 IP 这种无连接的网络上也能够实现高可靠性的通信（ 主要通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制等机制实现）。

UDP UDP 是面向报文的，所谓面向报文，是指面向报文的传输方式是应用层交给UDP多长的报文，UDP就照样发送，即一次发送一个报文。因此，应用程序必须选择合适大小的报文。若报文太长，则IP层需要分片，降低效率。若太短，会是IP太小。 UDP 是不具有可靠性的数据报协议，细微的处理它会交给上层的应用去完成。在 UDP 的情况下，虽然可以确保发送消息的大小，却不能保证消息一定会到达。因此，应用有时会根据自己的需要进行重发处理。 UDP有以下特点： 1、UDP 不提供复杂的控制机制，利用 IP 提供面向无连接的通信服务。 传输途中出现丢包，UDP 也不负责重发。 2、当包的到达顺序出现乱序时，UDP没有纠正的功能。 3、并且它是将应用程序发来的数据在收到的那一刻，立即按照原样发送到网络上的一种机制。即使是出现网络拥堵的情况，UDP 也无法进行流量控制等避免网络拥塞行为。 如果需要以上的细节控制，不得不交由采用 UDP 的应用程序去处理。 UDP 常用于以下几个方面： 1.包总量较少的通信（DNS、SNMP等）； 2.视频、音频等多媒体通信（即时通信）； 3.限定于 LAN 等特定网络中的应用通信； 4.广播通信（广播、多播）。

二、TCP/UDP编程流程

TCP: 服务端: 1、创建套接字（填充结构体：填充服务器的ip和端口） 2、绑定套接字 3、监听，将主动套接字转为被动套接字 4、阻塞等待客户端链接，链接成功返回一个用于通信套接字 5、接收/发送消息 6、关闭文件描述符 客户端： 1、创建一个套接字（填充结构体：填充服务器的ip和端口） 2、阻塞等待链接服务器 3、接收/发送消息 4、关闭

UDP: 服务端: 1、创建数据报套接字（socket(,SOCK_DGRAM,)） 2、绑定网络信息（bind()） 3、接收信息（recvfrom()） 4、关闭套接字（close()） 客户端： 1、创建数据报套接字(socket()) 2、指定服务器的网络信息 3、发送信息（sendto()） 4、关闭套接字（close()）

三、代码实现

1.TCP

服务端（示例）：

int main(int argc, char const *argv[])

{

if (argc != 3)

{

printf("please input %s \n", argv[0]);

return -1;

}

//1.创建套接字 socket

int sockfd, acceptfd;

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (sockfd < 0)

{

perror("socket err.");

return -1;

}

printf("socket ok %d\n", sockfd);

//填充ipv4的通信结构体

struct sockaddr_in serveraddr;

serveraddr.sin_family = AF_INET;

serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

//&serveraddr -->struct sockaddr_in *

//2.绑定套接字 bind （绑定自己的ip和端口，便于别人找到自己）

if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) < 0)

{

perror("bind err.");

return -1;

}

printf("bind ok.\n");

//3.listen 监听 将主动套接子变为被动等待

if (listen(sockfd, 5) < 0)

{

perror("listen err.");

return -1;

}

printf("listen ok.\n");

//4.阻塞等待客户端链接，链接成功返回一个通信文件描述符 accept

acceptfd = accept(sockfd, NULL, NULL);

if (acceptfd < 0)

{

perror("accept err.");

return -1;

}

printf("accept ok.\n");

//5.循环收发消息

char buf[128];

int recvbyte;

while (1)

{

//接收消息

recvbyte = recv(acceptfd, buf, sizeof(buf), 0);

if (recvbyte < 0)

{

perror("recv err.");

return -1;

}

else if (recvbyte == 0)

{

printf("client exit.\n");

break;

}

else

{

printf("buf:%s\n", buf);

}

}

close(acceptfd);

close(sockfd);

return 0;

}

客户端（示例）：

int main(int argc, char const *argv[])

{

if(argc != 3)

{

printf("please input %s \n",argv[0]);

return -1;

}

//1.创建套接字 socket

int sockfd;

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (sockfd < 0)

{

perror("socket err.");

return -1;

}

printf("socket ok %d\n", sockfd);

//填充ipv4的通信结构体 服务器端ip和端口

struct sockaddr_in serveraddr;

serveraddr.sin_family = AF_INET;

serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

//&serveraddr -->struct sockaddr_in *

//2.请求链接 connect

if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) < 0)

{

perror("connect err.");

return -1;

}

printf("connect ok.\n");

//3.循环收发消息

char buf[128];

int recvbyte;

while(1)

{

fgets(buf,sizeof(buf),stdin);

if(buf[strlen(buf)-1]=='\n')

buf[strlen(buf)-1]='\0';

//发送消息

send(sockfd,buf,sizeof(buf),0);

}

close(sockfd);

return 0;

}

2.UDP

服务端（示例）：

int main(int argc, char const *argv[])

{

//1、创建套接子

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

if (sockfd < 0)

{

perror("sock err");

return -1;

}

//填充结构体

struct sockaddr_in serveraddr, caddr;

serveraddr.sin_family = AF_INET;

serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));

serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");

socklen_t len = sizeof(caddr);

//2、绑定套接子

if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr)) < 0)

{

perror("bind err");

return -1;

}

//3、循环收发消息

char buf[128];

char buf1[128]="recv: ";;

int recvbyte;

while (1)

{

//接受消息

recvbyte = recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *)&caddr, &len);

if (recvbyte < 0)

{

perror("recv err");

return -1;

}

strcat(buf1,buf);

sendto(sockfd, buf1, sizeof(buf1), 0, (struct sockaddr *)&caddr, sizeof(caddr));

printf("ip:%s,port:%d,buf:%s\n", inet_ntoa(caddr.sin_addr), ntohs(caddr.sin_port), buf);

}

close(sockfd);

return 0;

}

客户端（示例）：

int main(int argc, char const *argv[])

{

//1、创建套接子

int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

if (sockfd < 0)

{

perror("sock err");

return -1;

}

//填充结构体

struct sockaddr_in serveraddr;

serveraddr.sin_family = AF_INET;

serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));

serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

socklen_t len = sizeof(serveraddr);

int on = 1;

setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &on, sizeof(on));

//2、循环收发消息

char buf[128];

int recvbyte;

while (1)

{

fgets(buf, sizeof(buf), stdin);

if (buf[strlen(buf) - 1] == '\n')

buf[strlen(buf) - 1] = '\0';

//发送消息

sendto(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *)&serveraddr, sizeof(serveraddr));

recvbyte = recvfrom(sockfd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *)&serveraddr, &len);

printf("%s\n",buf);

}

close(sockfd);

return 0;

}

总结

例如：以上就是今天要讲的TCP与UDP的内容，本文仅仅简单介绍了TCP与UDP的概念、区别和使用，TCP与UDP都是在网络编程中经常使用的方法。

好文阅读

 您阅读本篇文章共花了：