TCP/IP只是socket庞大的体系下一个很小的子集,而我们真正能用上的更是这个子集中的一小部分:运输层(Host-to-Host Transport Layer)的TCP和UDP协议,以及使用这两个协议进行应用层(Application Layer)的开发。即使是socket的核心部分,网络层(Internet Layer)的IP协议,在编程的时候我们也很少会感觉到它的存在——因为已经被封装好了,我们唯一需要做的事情就是传入一个宏。链路层(Network Access Layer)包括了物理硬件和驱动程序。这四个层从底到高的顺序是:链路层--网络层--运输层--应用层。
这个c语言教程使用的环境是Debian GNU/Linux 4.0 etch。系统默认安装里面应该有telnet(/usr/bin/telnet,要是没装就自己aptitude install吧)。telnet可以与所有遵循TCP协议的服务器端进行通讯。通常,socket编程总是Client/Server形式的,因为有了telnet,我们可以先不考虑client的程序,我们先写一个支持TCP协议的server端,然后用telnet作为client验证我们的程序就好了。
server端的功能,我们也考虑一种最简单的反馈形式:echo。就如同你在终端输入echo 'Hello World',回车后shell就会给你返回Hello World一样,我们的第一个TCP server就用以实现这个功能。
什么样的模型适合描述这样的一种server呢?我相信,一个很2的例子会有助于我们记忆TCP server端的基本流程。
想象你自己是个小大佬,坐办公室(什么样的黑社会做办公室啊?可能是讨债公司吧^^)你很土,只有一个小弟帮你接电话(因为你自己的号码是不敢对外公开的)。一次通讯的流程大概应该是这样的:小弟那里的总机电话响了;小弟接起电话;对方说是你女朋友A妹;小弟转达说,“老大,你马子电话”;你说,接过来;小弟把电话接给你;你和你女朋友聊天半小时;挂电话。
我们来分析一下整个过程中的元素。先分析成员数据(请注意,这里开始用C++术语了):你小弟(listenSock),你需要他来监听(listen,这是socket编程中的术语)电话;你自己(communicationSock),实际上打电话进行交流的是你自己;你的电话号码(servAddr),否则你女朋友怎么能找到你?你女朋友的电话号码(clntAddr),这个比喻有点牵强,因为事实上你接起电话,不需要知道对方的号码也可以通话(虽然事实上你应该是知道的,你不会取消了来电显示功能吧^^),但是,难道你是只接女朋友电话从来不打过去的牛人吗?这个过程中的行为(成员函数):你小弟接电话并转接给你(isAccept());你自己的通话(handleEcho())。
根据这个模型,我们可以很容易写出实现我们需要的echo功能的TCP server的类:
class TcpServer
{
private:
int listenSock;//小弟
int communicationSock;//大哥
sockaddr_in servAddr;//自己的电话
sockaddr_in clntAddr;//对方的电话
public:
TcpServer(int listen_port);
bool isAccept();//小弟接起
void handleEcho();//大哥
};
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