网络编程实战（TCP流式协议报文读取）_协议

TCP是流式协议

发送端：如调用了send函数发送了hello和world报文，实际的发送情况有很多种，可能两个报文在相同的分组，也可能在不同的分组。不应该觉得数据流和TCP分组一一对应，因为发送缓冲区的存在。

接收端：
●hello 和 world 的顺序肯定会保持，这个是TCP严格保证的。

●如果有TCP分组丢失，后续分组到达会被缓存，直到丢失的分组到达。最终形成可以被读取的数据流。

网络字节排序

大端字节序和小端字节序：
●大端：将数据的高字节放在起始位置
●小端：将数据的低字节放在起始位置

转换函数
n 代表的就是 network，h 代表的是 host，s 表示的是 short，l 表示的是 long，分别表示 16 位和 32 位的整数。

uint16_t htons (uint16_t hostshort) uint16_t ntohs (uint16_t netshort) uint32_t htonl (uint32_t hostlong) uint32_t ntohl (uint32_t netlong)

报文读取和解析

方法1：将报文长度通过报文告知接收端

在这里插入图片描述
发送端：将消息长度 + 消息类型 + 正文发送给接收端

#include "../lib/common.h" int main(int argc, char **argv){ if(argc != 2){ error(1, 0, "usage wrong"); } int socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); struct sockaddr_in server_addr; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_port = htons(SERV_PORT); inet_pton(AF_INET, argv[1], &server_addr.sin_addr); int connect_rt = connect(socket_fd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)); if(connect_rt < 0) error(1, errno, "connect failed "); //报文结构体 struct{ u_int32_t message_length; u_int32_t message_type; char buf[128]; }message; int n; //从输入读取数据 while(fgets(message.buf, sizeof(message.buf), stdin) != NULL){ n = strlen(message.buf); message.message_length = htonl(n); message.message_type = 1; if(send(socket_fd, (char *)&message, sizeof(message.message_length) + sizeof(message.message_type) + n, 0) < 0) error(1, errno, "send failure"); } exit(0); }

接收端：

#include "../lib/common.h" static int count; static void sig_int(int signo){ printf("\nreceived %d datagrams\n", count); exit(0); } //从fd中读取length长度的数据到buffer size_t readn(int fd, void *buffer, size_t length){ size_t count; ssize_t nread; char *ptr = buffer; count = length; while(count > 0){ nread = read(fd, ptr, count); if(nread < 0){ if(errno == EINTR) continue; else return -1; } else if(nread == 0) break; count -= nread; ptr += nread; } return length - count; } //调用readn读取固定大小的数据，读取报文的三个部分，并将真正的内容放入buf size_t read_message(int fd, char *buffer, size_t length){ u_int32_t msg_length; u_int32_t msg_type; int rc; rc = readn(fd, (char *)&msg_length, sizeof(u_int32_t)); if(rc != sizeof(u_int32_t)) return rc < 0 ? -1 : 0; //注意要转变顺序 msg_length = ntohl(msg_length); rc = readn(fd, (char *)&msg_type, sizeof(u_int32_t)); if(rc != sizeof(u_int32_t)) return rc < 0 ? -1 : 0; //大于缓冲区的大小 if(msg_length > length) return -1; rc = readn(fd, buffer, msg_length); if (rc != msg_length) return rc < 0 ? -1 : 0; return rc; return rc; } int main(int argc, char **argv){ //申请listenfd int listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //初始化server_addr struct sockaddr_in server_addr; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); server_addr.sin_port = htons(SERV_PORT); //设置reuseaddr int on = 1; setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on)); //bind int rt = bind(listenfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)); if(rt < 0) error(1, errno, "bind failed "); rt = listen(listenfd, LISTENQ); if (rt < 0) error(1, errno, "listen failed "); signal(SIGPIPE, SIG_IGN); //accept两个返回值 //获取1.客户端的client_addr以及client_len 2.服务端的connfd int connfd; struct sockaddr_in client_addr; socklen_t client_len = sizeof(client_addr); if((connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_len)) < 0) error(1, errno, "bind failed "); char buf[128]; count = 0; while(1){ int n = read_message(connfd, buf, sizeof(buf)); if(n < 0){ error(1, errno, "error read message"); } else if(n == 0) error(1, 0, "client closed \n"); buf[n] = 0; printf("received %d bytes: %s\n", n, buf); count++; } exit(0); }

方法2：特殊字符作为边界
HTTP：通过设置回车符、换行符作为HTTP报文协议的边界在这里插入图片描述
读取：下面的 read_line 函数就是在尝试读取一行数据，也就是读到回车符\r，或者读到回车换行符\r\n为止。这个函数每次尝试读取一个字节，第 9 行如果读到了回车符\r，接下来在 11 行的“观察”下看有没有换行符，如果有就在第 12 行读取这个换行符；如果没有读到回车符，就在第 16-17 行将字符放到缓冲区，并移动指针。

int read_line(int fd, char *buf, int size) { int i = 0; char c = '\0'; int n; //到结尾或者遇到\n结束循环 while ((i < size - 1) && (c != '\n')) { n = recv(fd, &c, 1, 0); if (n > 0) { //遇到\r if (c == '\r') { //MSG_PEEK读取但不移除，下一个读取的还是这个字符 n = recv(fd, &c, 1, MSG_PEEK); //如果是\n就读出\n if ((n > 0) && (c == '\n')) recv(fd, &c, 1, 0); //只有\r，即windows中，将c变为\n用来结束循环 else c = '\n'; } buf[i] = c; i++; } else c = '\n'; } //结尾填入\0 buf[i] = '\0'; return (i); }