之间在网上看到很多网络编程都是一个一个demo,今天我把之前学到的汇总起来,希望大家可以进行补充。
我理解的网络通信分为4种
1,udp客户端
2,udp服务端
3,tcp客户端
4,tcp服务端
线程中我使用过两种方式编程,一种是经典函数式编程加上标志位,如下:
while(1) { server_init(); client_init(); sock_send(); select_handler(); }
其中各函数里面放置了大量的标志位,如下:
void client_init(void) { //确认客户端初始化标志位 // } void sock_send(void) { //判断客户端标志位,成功则继续进行 if(client_init_flag) { //发送操作 //确认客户端发送标志位 } } void select_handler(void) { if(send_flag) { //处理数据并接受可以用select } }
这种方式,我觉得在看代码的时候很乱,但是他在大量的通信时还比较友好,可以建立一个结构体数组,每个数组成员代表一个客户端,结构体放置client_init_flag和send_flag。
还有一种方式采用的是状态机编程
创建枚举
typedef enum client_statues_t { init_flag_status, send_flag_status, }client_statues_t; client_statues_t client_statues; while(1) { //先接受,后发送 switch(client_statues) { case init_flag_status: client_init(); break; case send_flag_status: sock_send(); break; 。。。 } }
状态机在单片机使用很常见,但是如果多客户端初始化与发送,容易搞混,并且个人觉得增删查改略费劲,有可能是我自己水平有限,所以今天只写了一个关于第一种方式的代码。因为标志位太多了,而且各种判断比较乱,所以以下就没有各种标志位,但真正项目中是要有的并且还需要有打印日志功能(printf函数),整体思路如下:
>>创建udp服务端,创建tcp服务端 >>创建udp客户端,创建tcp客户端 >>发送数据 >>接受数据并处理
首先是udp服务端,创建tcp服务端,服务端程序比客户端较简单
//返回值为是否成功标志,需要在各行赋值代码中判断,此代码不进行演示 //create_udpServer()、create_tcpServer()参数可以为全局变量的关于服务器端的结构体,结构体里端口号,初始化标志位,等等,此代码不进行演示 struct sockaddr_in udp_sockServer; void create_udpServer(void) { udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM,0); //INADDR_ANY, udp_sockServer.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); udp_sockServer.sin_port = htons(udp_port);//port自己设置 udp_sockServer.sin_family = AF_INET; bind(udp_socket, (struct sockaddr *)&udp_sockServer, sizeof(struct sockaddr_in)); } struct sockaddr_in tcp_sockServer; void create_tcpServer(void) { tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); tcp_sockServer.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); tcp_sockServer.sin_port = htons(tcp_podt);//port自己设置 tcp_sockServer.sin_family = AF_INET; bind(tcp_socket, (struct sockaddr *)&tcp_sockServer, sizeof(struct sockaddr_in)); listen(tcp_socket, n);//n自己设置 } void server_init(void) { create_udpServer(); create_tcpServer(); }
其次是创建tcp和udp的客户端
//返回值为是否成功标志,需要在各行赋值代码中判断,此代码不进行演示 //create_tcpClient()、create_udpClient(v)参数可以为全局变量的关于客户端的结构体,要连接服务器的结构体信息,初始化标志位,等等,此代码不进行演示 struct sockaddr_in tcpServer; void create_tcpClient(void) { tcpSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //客户端需要知道服务端信息 tcpServer.sin_addr.s_addr = htonl(ip);//ip自己设置 tcpServer.sin_port = htons(tcpPort);//port自己设置 tcpServer.sin_family = AF_INET; /* 设置setsockopt参数 ,具体请看我之间发的一篇blog *https://blog.csdn.net/qq_32166779/article/details/88853435 */ } /*把connect单独写是因为这个步骤比较特殊,他是阻塞函数,需要有一定的延时,有两种方、法,一种是利用setsockopt:https://blog.csdn.net/qq_32166779/article/details/88853435 一种是利用select检查socket描述符:http://blog.csdn.net/ast_224/article/details/2957294 */ void tcpClient_connectServer(void) { //这个tcpsock和create_tcpClient函数中是同一个 connect(tcpSock, (struct sockaddr *)&tcpServer, sizeof(struct sockaddr_in)); } struct sockaddr_in udpServer; void create_udpClient(void) { udpSock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); udpServer.sin_addr.s_addr = htonl(pUDP->ip); udpServer.sin_port = htons(pUDP->udpPort); udpServer.sin_family = AF_INET; } void client_init(void) { create_tcpClient(); tcpClient_connectServer(); create_udpClient(); }
udp 服务器接受与发送函数,这个只设置能接受一个客户端发数
//udp先接受客户端的数据,然后发送数据 void udp_server_recviveandsend(void) { /* 参数udp_socket为 建立udp服务端的 */ recvfrom(udp_socket, rxBuf, rxbuf_len, 0,(struct sockaddr *)&sockClient, &(sizeof(struct sockaddr_in))); sendto(udp_socket , txBuf, txbuf_len, 0, (struct sockaddr *)&sockClient,sizeof(struct sockaddr_in)); } //tcp客户端发数与接受 void udp_server_recviveandsend(void) { /*tcpSock为建立*/ send(tcpSock , txbuf, len, 0); recv(tcpSock , rxbuf, len, 0); } //tcp服务端是最难的,需要考虑客户端的ip,个数限制,并根据每个客户端进行通信,这里需要设置一个结构体数组, typedef struct tcp_accept_t { int lifeNum;//用来设置socket存在时间 int socket;// ulong ip; //保存客户端ip ushort port;//保存客户端端口号 int len; }tcp_accept_t; #define num 100//定义最大接受客户端的数量, tcp_accept_t tcp_accept[num];
tcp接受客户端大体思路是这样想的:
1,利用select先获取accept之前的套接字
2,当accept响应,建立新套接字
3,有了新套接字,利用select获取receive的响应
4,如果新来客户端总数超过num,则放弃最早的客户端
create_tcpServer(); struct sockaddr_in sockClient; while(1) { /*先*/ int socketMax=-1; fd_set fdSockSet; int fd_act; struct timeval timeout; FD_ZERO(&fdSockSet); //tcp_sockServer与create_tcpServer()一致 if(tcp_sockServer>0) { FD_SET(tcp_sockServer, &fdSockSet); if(socketMax < tcp_sockServer) {socketMax = tcp_sockServer}; } for(int i = 0; i<num;i++) { if(tcp_accept[i].socket>0) { FD_SET(tcp_accept[i].socket, &fdSockSet); if(socketMax <tcp_accept[i].socket) {socketMax = tcp_accept[i].socket}; } } if(socketMax > 0){ timeout.tv_sec = 5; timeout.tv_usec = 0; fd_act = 0; fd_act = select(socketMax+1, &fdSockSet, NULL, NULL, &timeout); if(fd_act>0) { for(int i = 0; i<num;i++) { if(tcp_accept[i].socket>0) { FD_SET(tcp_accept[i].socket, &fdSockSet); if(FD_ISSET(tcp_accept[i].socket, &fdSockSet)) { recv(tcp_accept[i].socket, rxbuf, SOCKET_TCP_RECV, 0); } } } if(FD_ISSET(tcp_sockServer, &fdSockSet)) { newSocket = -1; newSocket = accept(tcp_sockServer, (struct sockaddr *)&sockClient, (socklen_t *)&addrlen); //sockclient为连接的客户端信息,addrlen为sockaddr结构体长度。 if(newSocket>0){ ip = ntohl(pTCP->sockClient.sin_addr.s_addr); port = ntohs(pTCP->sockClient.sin_port); sLinger.l_onoff = 0; ret = setsockopt(newSocket, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &sLinger, sizeof(struct linger)); lifeNumMax++; if(lifeNumMax >= 100000000){ lifeNumMax = 1; for(i=0;i<SOCKET_ACCEPT_MAX;i++){ if(tcpAccept[i].socket > 0){ tcpAccept[i].lifeNum -= 100000000; } } } /* IP相同,则不需要关闭任何客户端 */ for (i = 0; i < SOCKET_ACCEPT_MAX; i++) { if (tcpAccept[i].socket > 0 && tcpAccept[i].ip == ip) { j = i; goto accept_new_socket; } } /* 新来设备,判断是否num不够,如果num够则新增acceptsocket */ for (i = 0; i < SOCKET_ACCEPT_MAX; i++) { if (tcpAccept[i].socket==0) { j = i; goto accept_new_socket; } } /* 新来设备,判断是否num不够,如果num不够则新增acceptsocket并放弃最早的客户端 */ j = 0; lifeNumMin = tcpAccept[0].lifeNum; for (i = 1; i < SOCKET_ACCEPT_MAX; i++) { if(lifeNumMin > tcpAccept[i].lifeNum){ lifeNumMin = tcpAccept[i].lifeNum; j = i; } } accept_new_socket: if(tcpAccept[j].socket > 0){ close(tcpAccept[j].socket); } tcpAccept[j].socket = newSocket; tcpAccept[j].ip = ip; tcpAccept[j].port = port; tcpAccept[j].status = 0xff; /* socket正常使用 */ tcpAccept[j].lifeNum = lifeNumMax; } } }
其中放弃最早的客户端采用了比较简单的算法
每个客户端在连接时给予一个lifeNum生命值,还有一个不断增加的计数器 lifeNumMax,当客户端增加到最大数量时,比较前几个客户端的生命值,把最小的除去,因为它连接的最久。生命值代码为
lifeNumMax++; if(lifeNumMax >= 100000000){ lifeNumMax = 1; for(i=0;i<SOCKET_ACCEPT_MAX;i++){ if(tcpAccept[i].socket > 0){ tcpAccept[i].lifeNum -= 100000000; } } }
原文链接:https://blog.csdn.net/qq_32166779/article/details/88861648