### 重复性服务器实例知识点详解
#### 一、概述
本案例主要介绍了一个简单的网络通信模型，其中包含服务器端和客户端两部分。该系统的主要功能是：服务器端等待客户端连接，一旦连接建立，则显示客户端地址，并接收来自客户端的字符串消息。接收到消息后，服务器会将字符串反转并发送回客户端，随后继续等待该客户端的其他消息，直到客户端断开连接。当与当前客户端的交互结束后，服务器将继续等待下一个客户端的连接请求，并重复上述过程。
#### 二、关键技术点
##### 1. 网络编程基础
- **套接字(Socket)**：在本案例中，通过使用套接字来实现网络通信，套接字是进程间通信的一种方式，它允许不同机器间的进程进行双向数据传输。
- **TCP/IP协议**：本案例使用的是面向连接的TCP协议，确保了数据的可靠传输。
##### 2. 服务器端实现
- **监听套接字**：`listenfd`用于监听客户端的连接请求，其创建过程包括：
- 使用`socket()`函数创建一个套接字。
- 使用`bind()`函数将套接字与本地地址绑定。
- 使用`listen()`函数使套接字进入监听状态。
- **客户端连接处理**：服务器通过`accept()`函数等待客户端连接，并为每个新连接创建一个新的套接字`connectfd`。
- **数据处理**：对于每个连接，服务器执行以下操作：
- 显示客户端地址。
- 接收客户端发送的消息。
- 将消息反转并发送回客户端。
- 关闭连接。
##### 3. 客户端实现
- **连接服务器**：客户端使用`socket()`创建套接字，并通过`connect()`函数与服务器建立连接。
- **数据发送与接收**：客户端从用户处获取输入，并将其发送给服务器；同时接收服务器返回的数据并显示。
- **连接终止**：客户端在接收到特定信号（如Ctrl+D）时，关闭连接。
#### 三、代码分析
##### 1. 服务器端
- **服务器初始化**：
```c
int listenfd, connectfd;
struct sockaddr_in server;
struct sockaddr_in client;
int sin_size;
if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) {
perror("Creating socket failed.");
exit(1);
}
```
这段代码创建了监听套接字`listenfd`，并设置了基本的错误处理机制。
- **地址绑定与监听**：
```c
server.sin_family = AF_INET;
server.sin_port = htons(PORT);
server.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
perror("Bind error.");
exit(1);
}
if (listen(listenfd, BACKLOG) == -1) {
perror("listen() error\n");
exit(1);
}
```
这里绑定了服务器地址，并启动了监听模式。
- **客户端连接处理**：
```c
while (1) {
if ((connectfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&client, &sin_size)) == -1) {
perror("accept() error\n");
exit(1);
}
process_cli(connectfd, client);
}
```
此循环持续接受客户端连接，并为每个连接调用`process_cli()`函数。
- **数据处理函数**：
```c
void process_cli(int connectfd, struct sockaddr_in client) {
int num, i;
char recvbuf[MAXDATASIZE], sendbuf[MAXDATASIZE];
printf("You got a connection from %s\n", inet_ntoa(client.sin_addr));
while (num = recv(connectfd, recvbuf, MAXDATASIZE, 0)) {
recvbuf[num] = '\0';
printf("Received client message: %s", recvbuf);
for (i = 0; i < num - 1; i++) {
sendbuf[i] = recvbuf[num - i - 2];
}
sendbuf[num - 1] = '\0';
send(connectfd, sendbuf, strlen(sendbuf), 0);
}
close(connectfd);
}
```
此函数处理客户端数据，包括接收、反转字符串以及发送回客户端等操作。
##### 2. 客户端
- **客户端初始化与连接**：
```c
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<strings.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<netdb.h>
#define PORT 1234
#define MAXDATASIZE
```
这些头文件包含了客户端需要的所有库。
- **数据发送与接收**：
客户端需要实现的功能包括：
- 与服务器建立连接。
- 接受用户输入并发送给服务器。
- 接收服务器的响应并显示。
- 在用户输入特定信号后关闭连接。
#### 四、总结
本案例通过一个简单的字符串反转服务演示了网络编程的基本原理和技术。通过分析服务器端和客户端的代码，我们可以深入了解TCP套接字编程的过程，包括套接字的创建、绑定、监听、接受连接以及数据的发送和接收等关键步骤。此外，该示例还展示了如何处理网络通信中的常见错误，并提供了基本的错误处理机制。这对于学习网络编程基础知识非常有帮助。
