VxWorks本地TCP-server-C语言开发

2020-12-14

TCP协议全称是传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。当一台计算机想要与另一台计算机通讯时，两台计算机之间的通信需要畅通且可靠，这样才能保证正确收发数据，即TCP的基本使用场景。

TCP socket通信过程：

创建套接字
绑定套接字
监听套接字
连接套接字accept
收发数据
关闭套接字

长连接TCP server

不断开连接，一直收发数据

#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "vxWorks.h"
#include "sockLib.h"
//#include "telnetLib.h"
#include "inetLib.h"
#include "stdioLib.h"
#include "strLib.h"
#include "hostLib.h"
#include "ioLib.h"

// 本地tcp server端口，控制端
#define LOCAL_SERVER_PORT 6666

// 定义监听队列长度，缓冲buffer长度，最大message长度，字符串最大长度
#define LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE 1
#define BUFFER_SIZE 20480
#define MAX_MSG_LENGTH 20480
#define STRING_MAX_SIZE 20480

// 全局变量
int server_socket;
int conn_socket;
char buffer[STRING_MAX_SIZE];

// TCP server
int tcp_server_conn()
{
    /*设置一个socket地址结构server_addr,代表服务器internet地址、端口*/
    struct sockaddr_in server_addr;

    /*把一段内存区的内容全部设置为0*/
    bzero((char *)&server_addr, sizeof(server_addr));
    /*TCP server 地址信息*/
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htons(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(LOCAL_SERVER_PORT);

    /*创建用于internet的流协议(TCP)socket,用server_socket代表服务器socket*/
    server_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_socket < 0)
    {
        printf("Create Socket Failed! \n");
        return -1;
    }

    /*把socket和socket地址结构联系起来*/
    if (bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)))
    {
        printf("Server Bind Port: %d Failed! \n", LOCAL_SERVER_PORT);
        return -1;
    }

    //server_socket用于监听
    if (listen(server_socket, LENGTH_OF_LISTEN_QUEUE))
    {
        printf("Server Listen Failed! \n");
        return -1;
    }

    //定义客户端的socket地址结构client_addr
    struct sockaddr_in client_addr;
    int length = sizeof(client_addr);

    //接受一个到server_socket代表的socket的一个连接
    //如果没有连接请求,就等待到有连接请求--这是accept函数的特性
    //accept函数返回一个新的socket,这个socket(new_server_socket)用于同连接到的客户的通信
    //new_server_socket代表了服务器和客户端之间的一个通信通道
    //accept函数把连接到的客户端信息填写到客户端的socket地址结构client_addr中
    if ((conn_socket = accept(server_socket, (struct sockaddr *)&client_addr, &length)) == ERROR)
    {
        printf("Server Accept Failed! \n");
        return -1;
    }
    else
    {
        printf("client address: %s \n", inet_ntoa(client_addr.sin_addr));
    }

    return 1;
}

// TCP server 接收客户端数据
void tcp_server_receive_data(int receive_length)
{
    char receive_buffer[BUFFER_SIZE];
    int length;

    //接收客户端发送内容
    bzero(receive_buffer, BUFFER_SIZE);
    if ((length = recv(conn_socket, receive_buffer, receive_length, 0)) == ERROR)
    {
        printf("Server Recieve Data Failed! \n");
        return;
    }

    bzero(buffer, STRING_MAX_SIZE);
    strncpy(buffer, receive_buffer, (strlen(receive_buffer) > STRING_MAX_SIZE ? STRING_MAX_SIZE : strlen(receive_buffer)));

    printf("receive data from client: %s \n", buffer);
}

// TCP server 返回数据到客户端
void tcp_server_send_data()
{
    char send_buffer[BUFFER_SIZE];

    // 返回状态到客户端
    bzero(send_buffer, BUFFER_SIZE);
    strncpy(send_buffer, buffer, strlen(buffer));
    // strlen读到'\0'结束，send需要增加'\0'结束符，所以发送长度+1
    int ret = send(conn_socket, send_buffer, (strlen(send_buffer) + 1), 0);
    if (ret == ERROR)
    {
        printf("Send Data to Client Error! \n");
        return;
    }

    printf("send data to client: %s \n", send_buffer);
}

// 当前TCP通道结束条件：接收到END，关闭当前TCP通道
int finish_operation(int sock)
{
    char temp[BUFFER_SIZE];
    bzero(temp, BUFFER_SIZE);
    strncpy(temp, buffer, (strlen(buffer) > BUFFER_SIZE ? BUFFER_SIZE : strlen(buffer)));

    if (strcmp(temp, "END") == 0)
    {
        close(sock);
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

int main(void)
{
    // 开启服务端监听，等待连接
    int server_conn_code = tcp_server_conn();
    if (server_conn_code != 1)
    {
        return -1;
    }
    // 完成accept

    // 数据收发操作
    while (1)
    {
        // 接收client数据
        tcp_server_receive_data(MAX_MSG_LENGTH);
        // 返回数据到client
        // 返回数据未做任何处理，等值返回
        // 如果需要处理数据，建议增加一个数据处理函数
        tcp_server_send_data();

        // 收发结束条件
        if (finish_operation(conn_socket))
        {
            break;
        }
    }

    // 异常结束，关闭socket
    close(conn_socket);
    // 关闭服务端socket
    close(server_socket);

    return 0;
}

短连接TCP server

收发数据一次，断开连接一次
针对上文代码，主要更改main函数实现

int main(void)
{
    while (1)
    {
        // 开启服务端监听，等待连接
        int server_conn_code = tcp_server_conn();
        if (server_conn_code != 1)
        {
            return -1;
        }
        // 完成accept

        // 接收client数据
        tcp_server_receive_data(MAX_MSG_LENGTH);
        // 返回数据到client
        // 返回数据未做任何处理，等值返回
        // 如果需要处理数据，建议增加一个数据处理函数
        tcp_server_send_data();

        // 单次TCP传输数据
        close(conn_socket);
        close(server_socket);
    }

    return 0;
}