实验十一 网络编程.docx
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实验十一网络编程
《嵌入式操作系统应用开发》
课程实验报告
班级：
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学号：
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姓名：
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指导老师：
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成绩：
实验十一网络编程
一、目的与任务
目的：
了解掌握网络编程的特点与功能，学会借助网络系统的功能函数进行编程。
任务：
利用C语言指令编写程序调用网络系统函数，完成相应网络访问功能。
二、内容、要求与安排方式
1、实验内容与要求：
1）利用地址处理函数访问网络地址以及编程实现域名与IP信息解析。
2）实现UDP广播与组播通信功能。
3）练习原始套接口基本应用。
2、实验安排方式：
采用1人1组，上机在Linux系统下进行编程实验。
三、程序清单
（1）TCP服务器和TCP客户端通信
1.1服务器代码;
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include//inet_ntoa（）函数的头文件
#defineportnumber3333//定义端口号：
（0-1024为保留端口号，最好不要用）
intmain（intargc,char*argv[]）
{
intsockfd,new_fd;
structsockaddr_inserver_addr;//描述服务器地址
structsockaddr_inclient_addr;//描述客户端地址
intsin_size;
charhello[]="Hello!
AreYouFine?
\n";
/*服务器端开始建立sockfd描述符*/
if（（sockfd=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0））==-1）//AF_INET:
IPV4;SOCK_STREAM:
TCP
{
fprintf（stderr,"Socketerror:
%s\n\a",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
/*服务器端填充sockaddr结构*/
bzero（&server_addr,sizeof（structsockaddr_in））;//初始化,置0
server_addr.sin_family=AF_INET;//Internet
server_addr.sin_addr.s_addr=htonl（INADDR_ANY）;//（将本机器上的long数据转化为网络上的long数据）和任何主机通信//INADDR_ANY表示可以接收任意IP地址的数据，即绑定到所有的IP
//server_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr（"192.168.1.1"）;//用于绑定到一个固定IP,inet_addr用于把数字加格式的ip转化为整形ip
server_addr.sin_port=htons（portnumber）;//（将本机器上的short数据转化为网络上的short数据）端口号
/*捆绑sockfd描述符到IP地址*/
if（bind（sockfd,（structsockaddr*）（&server_addr）,sizeof（structsockaddr））==-1）
{
fprintf（stderr,"Binderror:
%s\n\a",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
/*设置允许连接的最大客户端数*/
if（listen（sockfd,5）==-1）
{
fprintf（stderr,"Listenerror:
%s\n\a",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
while
（1）
{
/*服务器阻塞,直到客户程序建立连接*/
sin_size=sizeof（structsockaddr_in）;
if（（new_fd=accept（sockfd,（structsockaddr*）（&client_addr）,&sin_size））==-1）
{
fprintf（stderr,"Accepterror:
%s\n\a",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
fprintf（stderr,"Servergetconnectionfrom%s\n",inet_ntoa（client_addr.sin_addr））;//将网络地址转换成.字符串，并打印到输出终端
//向客户端程序写入hello数组里的字符
if（write（new_fd,hello,strlen（hello））==-1）
{
fprintf（stderr,"WriteError:
%s\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
/*这个通讯已经结束*/
close（new_fd）;
/*循环下一个*/
}
/*结束通讯*/
close（sockfd）;
exit（0）;
}
1.2客户端代码；
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include//inet_ntoa（）函数的头文件
#defineportnumber3333//定义端口号：
（0-1024为保留端口号，最好不要用）
intmain（intargc,char*argv[]）
{
intsockfd;
charbuffer[1024];
structsockaddr_inserver_addr;//描述服务器的地址
structhostent*host;
intnbytes;
/*使用hostname查询host名字*/
if（argc!
=2）
{
fprintf（stderr,"Usage:
%shostname\a\n",argv[0]）;
exit
（1）;
}
if（（host=gethostbyname（argv[1]））==NULL）
{
fprintf（stderr,"Gethostnameerror\n"）;
exit
（1）;
}
/*客户程序开始建立sockfd描述符*/
if（（sockfd=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0））==-1）//AF_INET:
Internet;SOCK_STREAM:
TCP
{
fprintf（stderr,"SocketError:
%s\a\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
/*客户程序填充服务端的资料*/
bzero（&server_addr,sizeof（server_addr））;//初始化,置0
server_addr.sin_family=AF_INET;//IPV4
server_addr.sin_port=htons（portnumber）;//（将本机器上的short数据转化为网络上的short数据）端口号
server_addr.sin_addr=*（（structin_addr*）host->h_addr）;//IP地址
/*客户程序发起连接请求*/
if（connect（sockfd,（structsockaddr*）（&server_addr）,sizeof（structsockaddr））==-1）
{
fprintf（stderr,"ConnectError:
%s\a\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
/*连接成功了*/
if（（nbytes=read（sockfd,buffer,1024））==-1）
{
fprintf（stderr,"ReadError:
%s\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
buffer[nbytes]='\0';
printf（"Ihavereceived:
%s\n",buffer）;
/*结束通讯*/
close（sockfd）;
exit（0）;
}
（2）UDP服务器和UDP客户端通信
2.1UDP服务器代码；
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineSERVER_PORT8888//定义端口号：
（0-1024为保留端口号，最好不要用）
#defineMAX_MSG_SIZE1024
voidudps_respon（intsockfd）
{
structsockaddr_inaddr;
intaddrlen,n;
charmsg[MAX_MSG_SIZE];
while
（1）
{/*从网络上读,并写到网络上*/
bzero（msg,sizeof（msg））;//初始化,清零
addrlen=sizeof（structsockaddr）;
n=recvfrom（sockfd,msg,MAX_MSG_SIZE,0,（structsockaddr*）&addr,&addrlen）;//从客户端接收消息
msg[n]=0;
/*显示服务端已经收到了信息*/
fprintf（stdout,"Serverhavereceived%s",msg）;//显示消息
}
}
intmain（void）
{
intsockfd;//socket描述符
structsockaddr_inaddr;//定义服务器起地址
/*服务器端开始建立socket描述符*/
sockfd=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（sockfd<0）
{
fprintf（stderr,"SocketError:
%s\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
/*服务器端填充sockaddr结构*/
bzero（&addr,sizeof（structsockaddr_in））;//初始化,置0
addr.sin_family=AF_INET;//Internet
addr.sin_addr.s_addr=htonl（INADDR_ANY）;//（将本机器上的long数据转化为网络上的long数据）和任何主机通信//INADDR_ANY表示可以接收任意IP地址的数据，即绑定到所有的IP
//addr.sin_addr.s_addr=inet_addr（"192.168.1.1"）;//用于绑定到一个固定IP,inet_addr用于把数字加格式的ip转化为整形ip
addr.sin_port=htons（SERVER_PORT）;//（将本机器上的short数据转化为网络上的short数据）端口号
/*捆绑sockfd描述符*/
if（bind（sockfd,（structsockaddr*）&addr,sizeof（structsockaddr_in））<0）
{
fprintf（stderr,"BindError:
%s\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
udps_respon（sockfd）;//进行读写操作
close（sockfd）;
}
2.2UDP客户端代码
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#defineSERVER_PORT8888//定义端口号：
（0-1024为保留端口号，最好不要用）
#defineMAX_BUF_SIZE1024
voidudpc_requ（intsockfd,conststructsockaddr_in*addr,intlen）
{
charbuffer[MAX_BUF_SIZE];
intn;
while
（1）
{/*从键盘读入,写到服务端*/
printf（"Pleaseinputchar:
\n"）;
fgets（buffer,MAX_BUF_SIZE,stdin）;
sendto（sockfd,buffer,strlen（buffer）,0,（structsockaddr*）addr,len）;
bzero（buffer,MAX_BUF_SIZE）;
}
}
intmain（intargc,char**argv）
{
intsockfd;//socket描述符
structsockaddr_inaddr;//定义服务器起地址
if（argc!
=2）
{
fprintf（stderr,"Usage:
%sserver_ip\n",argv[0]）;
exit
（1）;
}
/*建立sockfd描述符*/
sockfd=socket（AF_INET,SOCK_DGRAM,0）;
if（sockfd<0）
{
fprintf（stderr,"SocketError:
%s\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
/*填充服务端的资料*/
bzero（&addr,sizeof（structsockaddr_in））;//初始化,置0
addr.sin_family=AF_INET;//Internet
addr.sin_port=htons（SERVER_PORT）;//（将本机器上的short数据转化为网络上的short数据）端口号
if（inet_aton（argv[1],&addr.sin_addr）<0）/*inet_aton函数用于把字符串型的IP地址转化成网络2进制数字*/
{
fprintf（stderr,"Iperror:
%s\n",strerror（errno））;
exit
（1）;
}
udpc_requ（sockfd,&addr,sizeof（structsockaddr_in））;//进行读写操作
close（sockfd）;
}
四、实验过程
（1）运行tcp服务器段程序和客户端程序，显示过程
（2）运行udp服务器段程序和客户端程序，显示过程截图
五、实验体会
TCP的服务器程序结构：
1.创建一个socket,用函数socket（）
2.绑定IP地址、端口信息到socket上，用函数bind（）
3.设置允许的最大连接数，用函数listen（）
4.接受客户端的连接，用函数accept（）
5.收发数据，用send（）、recv（）或者read（）、write（）
6.关闭网络连接
TCP的客户端程序结构：
1.创建一个socket,用函数socket（）
2.设置要连接的服务器的IP地址和端口属性
3.连接服务器，用函数connet（）
4.收发数据，用send（）、recv（）或者read（）、write（）
5.关闭网络连接
UDP的服务器程序结构：
1.创建一个socket,用函数socket（）
2.绑定IP地址、端口信息到socket上，用函数bind（）
3.循环接受数据，用函数recvform（）
4.关闭网络连接
UDP的客户端程序结构：
1.创建一个socket,用函数socket（）
2.设置要连接的服务器的IP地址和端口属性
3.发送数据，用函数sento（）
4.关闭网络连接
linux网络编程是通过socket（套接字）接口实现，Socket是一种文件描述符，socket起源于UNIX，在Unix一切皆文件哲学的思想下，socket是一种"打开—读/写—关闭"模式的实现，服务器和客户端各自维护一个"文件"，在建立连接打开后，可以向自己文件写入内容供对方读取或者读取对方内容，通讯结束时关闭文件。
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