LV29-01-网络编程-03-socket编程实例

发表于 2024-10-27 分类于嵌入式开发， 02IMX6ULL平台， LV03-应用开发本文字数： 2.3k 阅读时长 ≈ 8 分钟

本文主要是网络编程——socket编程实例的相关笔记，若笔记中有错误或者不合适的地方，欢迎批评指正😃。

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PC端开发环境	Windows	Windows11
	Ubuntu	Ubuntu20.04.6的64位版本（一开始使用的是16.04版本，后来进行了升级）
	VMware® Workstation 17 Pro	17.0.0 build-20800274
	终端软件	MobaXterm(Professional Edition v23.0 Build 5042 (license))
	Win32DiskImager	Win32DiskImager v1.0
Linux开发板环境	Linux开发板	正点原子 i.MX6ULL Linux 阿尔法开发板
	uboot	NXP官方提供的uboot，NXP提供的版本为uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga(使用的uboot版本为U-Boot 2016.03)
	linux内核	linux-4.15(NXP官方提供)

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分类	网址	说明
官方网站	https://www.arm.com/	ARM官方网站，在这里我们可以找到Cotex-Mx以及ARMVx的一些文档
	https://www.nxp.com.cn/	NXP官方网站
	https://www.nxpic.org.cn/	NXP 官方社区
	https://u-boot.readthedocs.io/en/latest/	u-boot官网
	https://www.kernel.org/	linux内核官网

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分类	网址	说明
NXP	https://github.com/nxp-imx	NXP imx开发资源GitHub组织，里边会有u-boot和linux内核的仓库
	https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source	在线阅读linux kernel源码
	nxp-imx/linux-imx/releases/tag/rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga	NXP linux内核仓库tags中的rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga
	nxp-imx/uboot-imx/releases/tag/rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga	NXP u-boot仓库tags中的rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga
I.MX6ULL	i.MX 6ULL Applications Processors for Industrial Products	I.MX6ULL 芯片手册（datasheet，可以在线查看）
I.MX6ULL	i.MX 6ULL Applications ProcessorReference Manual	I.MX6ULL 参考手册（下载后才能查看，需要登录NXP官网）

一、代码编写

LV29_NETWORK/02_socket_basic · 苏木/imx6ull-app-demo - 码云 - 开源中国 (gitee.com)

1. 服务器程序

编写服务器应用程序的流程如下：

①、调用 socket()函数打开套接字，得到套接字描述符；

②、调用 bind()函数将套接字与 IP 地址、端口号进行绑定；

③、调用 listen()函数让服务器进程进入监听状态；

④、调用 accept()函数获取客户端的连接请求并建立连接；

⑤、调用 read/recv、 write/send 与客户端进行通信；

⑥、调用 close()关闭套接字。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>

#define SERVER_PORT     8888    //端口号不能发生冲突,不常用的端口号通常大于5000

int main(void)
{
    struct sockaddr_in server_addr = {0};
    struct sockaddr_in client_addr = {0};
    char ip_str[20] = {0};
    int sockfd, connfd;
    int addrlen = sizeof(client_addr);
    char recvbuf[512];
    int ret;

    /* 打开套接字，得到套接字描述符 */
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (0 > sockfd) {
        perror("socket error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* 将套接字与指定端口号进行绑定 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);

    ret = bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
    if (0 > ret) {
        perror("bind error");
        close(sockfd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* 使服务器进入监听状态 */
    ret = listen(sockfd, 50);
    if (0 > ret) {
        perror("listen error");
        close(sockfd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* 阻塞等待客户端连接 */
    connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &addrlen);
    if (0 > connfd) {
        perror("accept error");
        close(sockfd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("有客户端接入...\n");
    inet_ntop(AF_INET, &client_addr.sin_addr.s_addr, ip_str, sizeof(ip_str));
    printf("客户端主机的IP地址: %s\n", ip_str);
    printf("客户端进程的端口号: %d\n", client_addr.sin_port);

    /* 接收客户端发送过来的数据 */
    while(1)
    {

        // 接收缓冲区清零
        memset(recvbuf, 0x0, sizeof(recvbuf));

        // 读数据
        ret = recv(connfd, recvbuf, sizeof(recvbuf), 0);
        if(0 >= ret) {
            perror("recv error");
            close(connfd);
            break;
        }

        // 将读取到的数据以字符串形式打印出来
        printf("from client: %s\n", recvbuf);

        // 如果读取到"exit"则关闭套接字退出程序
        if (0 == strncmp("exit", recvbuf, 4)) {
            printf("server exit...\n");
            close(connfd);
            break;
        }
    }

    /* 关闭套接字 */
    close(sockfd);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

最终的功能是，当客户端连接到服务器之后，客户端会向服务器（也就是本程序）发送数据，在我们服务器应用程序中会读取客户端发送的数据并将其打印出来。

SERVER_PORT 宏指定了本服务器绑定的端口号，这里我们将端口号设置为 8888，端口不能与其它服务器的端口号发生冲突，不常用的端口号通常大于 5000。

2. 客户端程序

客户端的功能是连接上小节所实现的服务器，连接成功之后向服务器发送数据，发送的数据由用户输入。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>

#define SERVER_PORT		8888          	//服务器的端口号
#define SERVER_IP   	"192.168.10.101"	//服务器的IP地址,注意这里要与运行服务器端app的ip一致

int main(void)
{
    struct sockaddr_in server_addr = {0};
    char buf[512];
    int sockfd;
    int ret;

    /* 打开套接字，得到套接字描述符 */
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (0 > sockfd) {
        perror("socket error");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    /* 调用connect连接远端服务器 */
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);  //端口号
    inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &server_addr.sin_addr);//IP地址

    ret = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
    if (0 > ret) {
        perror("connect error");
        close(sockfd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("服务器连接成功...\n\n");

    /* 向服务器发送数据 */
    while(1)
    {
        // 清理缓冲区
        memset(buf, 0x0, sizeof(buf));

        // 接收用户输入的字符串数据
        printf("Please enter a string: ");
        fgets(buf, sizeof(buf), stdin);

        // 将用户输入的数据发送给服务器
        ret = send(sockfd, buf, strlen(buf), 0);
        if(0 > ret){
            perror("send error");
            break;
        }

        //输入了"exit"，退出循环
        if(0 == strncmp(buf, "exit", 4))
            break;
    }

    close(sockfd);
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

需要注意的是这里服务器的IP需要与运行服务器app的IP地址一致，这样才能正常连接。

3. 编译服务器和客户端

1 2	gcc -o client client.c arm-linux-gnueabihf-gcc -o server server.c

以上编译命令，我们编译的客户端在ubuntu执行，开发板上执行服务器端。

二、开发板验证

将 server 可执行文件拷贝到开发板/home/root 目录下，如下所示：

在开发板执行 server：

接着在ubuntu 系统执行客户端程序：

客户端运行之后将会去连接远端服务器，连接成功便会打印出信息“服务器连接成功…”，此时服务器也会监测到客户端连接，会打印相应的信息，如下所示：

这里我没在开发板上跑，直接在ubuntu上跑了，不过现象都差不多。