网络编程示例

UDP使用示例

下面是一个在RT-Thread上使用BSD socket接口的UDP服务端例子，当把这个代码加入到RT-Thread操作系统时，它会自动向finsh命令行添加一个udpserv命令，在finsh上执行udpserv()函数即可启动这个UDP服务端，该UDP服务端在端口5000上进行监听。

当服务端接收到数据时，它将把数据打印到控制终端中；如果服务端接收到exit字符串时，那么服务端将退出服务。

  1. /*
  2.  * 代码清单：UDP服务端例子
  3.  */
  4. #include <rtthread.h>
  5. #include <lwip/sockets.h> /* 使用BSD socket，需要包含sockets.h头文件 */
  6.  
  7. void udpserv(void* paramemter)
  8. {
  9.     int sock;
  10.     int bytes_read;
  11.     char *recv_data;
  12.     rt_uint32_t addr_len;
  13.     struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
  14.  
  15.     /* 分配接收用的数据缓冲 */
  16.     recv_data = rt_malloc(1024);
  17.     if (recv_data == RT_NULL)
  18.     {
  19.         /* 分配内存失败，返回 */
  20.         rt_kprintf("No memory\n");
  21.         return;
  22.     }
  23.  
  24.     /* 创建一个socket，类型是SOCK_DGRAM，UDP类型 */
  25.     if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
  26.     {
  27.         rt_kprintf("Socket error\n");
  28.  
  29.         /* 释放接收用的数据缓冲 */
  30.         rt_free(recv_data);
  31.         return;
  32.     }
  33.  
  34.     /* 初始化服务端地址 */
  35.     server_addr.sin_family = AF_INET;
  36.     server_addr.sin_port = htons(5000);
  37.     server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  38.     rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));
  39.  
  40.     /* 绑定socket到服务端地址 */
  41.     if (bind(sock, (struct sockaddr *) &server_addr, sizeof(struct sockaddr))
  42.             == -1)
  43.     {
  44.         /* 绑定地址失败 */
  45.         rt_kprintf("Bind error\n");
  46.  
  47.         /* 释放接收用的数据缓冲 */
  48.         rt_free(recv_data);
  49.         return;
  50.     }
  51.  
  52.     addr_len = sizeof(struct sockaddr);
  53.     rt_kprintf("UDPServer Waiting for client on port 5000...\n");
  54.  
  55.     while (1)
  56.     {
  57.         /* 从sock中收取最大1024字节数据 */
  58.         bytes_read = recvfrom(sock, recv_data, 1024, 0,
  59.                               (struct sockaddr *) &client_addr, &addr_len);
  60.         /* UDP不同于TCP，它基本不会出现收取的数据失败的情况，除非设置了超时等待 */
  61.  
  62.         recv_data[bytes_read] = '\0'; /* 把末端清零 */
  63.  
  64.         /* 输出接收的数据 */
  65.         rt_kprintf("\n(%s , %d) said : ", inet_ntoa(client_addr.sin_addr),
  66.                    ntohs(client_addr.sin_port));
  67.         rt_kprintf("%s", recv_data);
  68.  
  69.         /* 如果接收数据是exit，退出 */
  70.         if (strcmp(recv_data, "exit") == 0)
  71.         {
  72.             lwip_close(sock);
  73.  
  74.             /* 释放接收用的数据缓冲 */
  75.             rt_free(recv_data);
  76.             break;
  77.         }
  78.     }
  79.  
  80.     return;
  81. }
  82.  
  83. #ifdef RT_USING_FINSH
  84. #include <finsh.h>
  85. /* 输出udpserv函数到finsh shell中 */
  86. FINSH_FUNCTION_EXPORT(udpserv, startup udp server);
  87. #endif

下面是另一个在RT-Thread上使用BSD socket接口的UDP客户端例子。当把这个代码加入到RT-Thread时，它会自动向finsh命令行添加一个udpclient命令，在finsh上执行udpclient(url,port)函数即可启动这个UDP客户端，url指定了这个客户端连接到的服务端地址或域名，port是相应的端口号。

当UDP客户端启动后，它将连续发送5次“This is UDP Client from RT-Thread.”的字符串给服务端，然后退出。

  1. /*
  2.  * 程序清单：UDP客户端例子
  3.  */
  4. #include <rtthread.h>
  5. #include <lwip/netdb.h>   /* 为了解析主机名，需要包含netdb.h头文件 */
  6. #include <lwip/sockets.h> /* 使用BSD socket，需要包含sockets.h头文件 */
  7.  
  8. /* 发送用到的数据 */
  9. ALIGN(4)
  10. const char send_data[] = "This is UDP Client from RT-Thread.\n";
  11. void udpclient(const char* url, int port, int count)
  12. {
  13.     int sock;
  14.     struct hostent *host;
  15.     struct sockaddr_in server_addr;
  16.  
  17.     /* 通过函数入口参数url获得host地址（如果是域名，会做域名解析） */
  18.     host = (struct hostent *) gethostbyname(url);
  19.  
  20.     /* 创建一个socket，类型是SOCK_DGRAM，UDP类型 */
  21.     if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
  22.     {
  23.         rt_kprintf("Socket error\n");
  24.         return;
  25.     }
  26.  
  27.     /* 初始化预连接的服务端地址 */
  28.     server_addr.sin_family = AF_INET;
  29.     server_addr.sin_port = htons(port);
  30.     server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *) host->h_addr);
  31.     rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));
  32.  
  33.     /* 总计发送count次数据 */
  34.     while (count)
  35.     {
  36.         /* 发送数据到服务远端 */
  37.         sendto(sock, send_data, strlen(send_data), 0,
  38.                (struct sockaddr *) &server_addr, sizeof(struct sockaddr));
  39.  
  40.         /* 线程休眠一段时间 */
  41.         rt_thread_delay(50);
  42.  
  43.         /* 计数值减一 */
  44.         count--;
  45.     }
  46.  
  47.     /* 关闭这个socket */
  48.     lwip_close(sock);
  49. }
  50.  
  51. #ifdef RT_USING_FINSH
  52. #include <finsh.h>
  53. /* 输出udpclient函数到finsh shell中 */
  54. FINSH_FUNCTION_EXPORT(udpclient, startup udp client);
  55. #endif

TCP使用示例

下面是一个在RT-Thread上使用BSD socket接口的TCP服务端例子。当把这个代码加入到RT-Thread时，它会自动向finsh命令行添加一个tcpserv命令，在finsh上执行tcpserv()函数即可启动这个TCP服务端，该TCP服务端在端口5000上进行监听。当有TCP客户向这个服务端进行连接后，只要服务端接收到数据，它就会立即向客户端发送“This is TCP Server from RT-Thread.”的字符串。

如果服务端接收到q或Q字符串时，服务器将主动关闭这个TCP连接。如果服务端接收到exit字符串时，那么将退出服务。

  1. /*
  2.  * 程序清单：TCP服务端例子
  3.  */
  4. #include <rtthread.h>
  5. #include <lwip/sockets.h> /* 使用BSD Socket接口必须包含sockets.h这个头文件 */
  6.  
  7. /* 发送用到的数据 */
  8. ALIGN(4)
  9. static const char send_data[] = "This is TCP Server from RT-Thread.";
  10. void tcpserv(void* parameter)
  11. {
  12.     char *recv_data; /* 用于接收的指针，后面会做一次动态分配以请求可用内存 */
  13.     rt_uint32_t sin_size;
  14.     int sock, connected, bytes_received;
  15.     struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
  16.     int ret;
  17.     rt_bool_t stop = RT_FALSE; /* 停止标志 */
  18.  
  19.     recv_data = rt_malloc(1024); /* 分配接收用的数据缓冲 */
  20.     if (recv_data == RT_NULL)
  21.     {
  22.         rt_kprintf("No memory\n");
  23.         return;
  24.     }
  25.  
  26.     /* 一个socket在使用前，需要预先创建出来，指定SOCK_STREAM为TCP的socket */
  27.     if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
  28.     {
  29.         /* 创建失败的错误处理 */
  30.         rt_kprintf("Socket error\n");
  31.  
  32.         /* 释放已分配的接收缓冲 */
  33.         rt_free(recv_data);
  34.         return;
  35.     }
  36.  
  37.     /* 初始化服务端地址 */
  38.     server_addr.sin_family = AF_INET;
  39.     server_addr.sin_port = htons(5000); /* 服务端工作的端口 */
  40.     server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  41.     rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 8, sizeof(server_addr.sin_zero));
  42.  
  43.     /* 绑定socket到服务端地址 */
  44.     if (bind(sock, (struct sockaddr *) &server_addr, sizeof(struct sockaddr))
  45.             == -1)
  46.     {
  47.         /* 绑定失败 */
  48.         rt_kprintf("Unable to bind\n");
  49.  
  50.         /* 释放已分配的接收缓冲 */
  51.         rt_free(recv_data);
  52.         return;
  53.     }
  54.  
  55.     /* 在socket上进行监听 */
  56.     if (listen(sock, 5) == -1)
  57.     {
  58.         rt_kprintf("Listen error\n");
  59.  
  60.         /* release recv buffer */
  61.         rt_free(recv_data);
  62.         return;
  63.     }
  64.  
  65.     rt_kprintf("\nTCPServer Waiting for client on port 5000...\n");
  66.     while (stop != RT_TRUE)
  67.     {
  68.         sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
  69.  
  70.         /* 接受一个客户端连接socket的请求，这个函数调用是阻塞式的 */
  71.         connected = accept(sock, (struct sockaddr *) &client_addr, &sin_size);
  72.         /* 返回的是连接成功的socket */
  73.  
  74.         /* 接受返回的client_addr指向了客户端的地址信息 */
  75.         rt_kprintf("I got a connection from (%s , %d)\n", inet_ntoa(
  76.                        client_addr.sin_addr), ntohs(client_addr.sin_port));
  77.  
  78.         /* 客户端连接的处理 */
  79.         while (1)
  80.         {
  81.             /* 发送数据到connected socket */
  82.             ret = send(connected, send_data, strlen(send_data), 0);
  83.             if (ret < 0)
  84.             {
  85.                 /* 接收失败，关闭这个连接 */
  86.                 lwip_close(sock);
  87.                 rt_kprintf("\nsend error,close the socket.\r\n");
  88.                 break;
  89.             }
  90.             else if (ret == 0)
  91.             {
  92.                 /* 打印send函数返回值为0的警告信息 */
  93.                 rt_kprintf("\n Send warning,send function return 0.\r\n");
  94.             }
  95.  
  96.  
  97.  
  98.             /*
  99.              * 从connected socket中接收数据，接收buffer是1024大小，
  100.              * 但并不一定能够收到1024大小的数据
  101.              */
  102.             bytes_received = recv(connected, recv_data, 1024, 0);
  103.             if (bytes_received < 0)
  104.             {
  105.                 /* 接收失败，关闭这个connected socket */
  106.                 lwip_close(connected);
  107.                 break;
  108.             }
  109.             else if (bytes_received == 0)
  110.             {
  111.                 /* 打印recv函数返回值为0的警告信息 */
  112.                 rt_kprintf("\nReceived warning,recv function return 0.\r\n");
  113.             }
  114.  
  115.             /* 有接收到数据，把末端清零 */
  116.             recv_data[bytes_received] = '\0';
  117.             if (strcmp(recv_data, "q") == 0 || strcmp(recv_data, "Q") == 0)
  118.             {
  119.                 /* 如果是首字母是q或Q，关闭这个连接 */
  120.                 lwip_close(connected);
  121.                 break;
  122.             }
  123.             else if (strcmp(recv_data, "exit") == 0)
  124.             {
  125.                 /* 如果接收的是exit，则关闭整个服务端 */
  126.                 lwip_close(connected);
  127.                 stop = RT_TRUE;
  128.                 break;
  129.             }
  130.             else
  131.             {
  132.                 /* 在控制终端显示收到的数据 */
  133.                 rt_kprintf("RECIEVED DATA = %s \n", recv_data);
  134.             }
  135.         }
  136.     }
  137.  
  138.     /* 退出服务 */
  139.     lwip_close(sock);
  140.  
  141.     /* 释放接收缓冲 */
  142.     rt_free(recv_data);
  143.  
  144.     return;
  145. }
  146.  
  147. #ifdef RT_USING_FINSH
  148. #include <finsh.h>
  149. /* 输出tcpserv函数到finsh shell中 */
  150. FINSH_FUNCTION_EXPORT(tcpserv, startup tcp server);
  151. #endif

下面则是另一个如在RT-Thread上使用BSD socket接口的TCP客户端例子。当把这个代码加入到RT-Thread时，它会自动向finsh 命令行添加一个tcpclient命令，在finsh上执行tcpclient(url,port)函数即可启动这个TCP服务端，url指定了这个客户端连接到的服务端地址或域名，port是相应的端口号。当TCP客户端连接成功时，它会接收服务端传过来的数据。当有数据接收到时，如果是以q或Q开头，它将主动断开这个连接；否则会把接收的数据在控制终端中打印出来，然后发送“This is TCP Client from RT-Thread.”的字符串。

  1. /*
  2.  * 程序清单：TCP客户端例子
  3.  */
  4. #include <rtthread.h>
  5. #include <lwip/netdb.h>   /* 为了解析主机名，需要包含netdb.h头文件 */
  6. #include <lwip/sockets.h> /* 使用BSD socket，需要包含sockets.h头文件 */
  7.  
  8. /* 发送用到的数据 */
  9. ALIGN(4)
  10. static const char send_data[] = "This is TCP Client from RT-Thread.";
  11. void tcpclient(const char* url, int port)
  12. {
  13.     char *recv_data;
  14.     struct hostent *host;
  15.     int sock, bytes_received;
  16.     struct sockaddr_in server_addr;
  17.     int ret;
  18.  
  19.     /* 通过函数入口参数url获得host地址（如果是域名，会做域名解析） */
  20.     host = gethostbyname(url);
  21.  
  22.     /* 分配用于存放接收数据的缓冲 */
  23.     recv_data = rt_malloc(1024);
  24.     if (recv_data == RT_NULL)
  25.     {
  26.         rt_kprintf("No memory\n");
  27.         return;
  28.     }
  29.  
  30.     /* 创建一个socket，类型是SOCKET_STREAM，TCP类型 */
  31.     if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
  32.     {
  33.         /* 创建socket失败 */
  34.         rt_kprintf("Socket error\n");
  35.  
  36.         /* 释放接收缓冲 */
  37.         rt_free(recv_data);
  38.         return;
  39.     }
  40.  
  41.     /* 初始化预连接的服务端地址 */
  42.     server_addr.sin_family = AF_INET;
  43.     server_addr.sin_port = htons(port);
  44.     server_addr.sin_addr = *((struct in_addr *) host->h_addr);
  45.     rt_memset(&(server_addr.sin_zero), 0, sizeof(server_addr.sin_zero));
  46.  
  47.     /* 连接到服务端 */
  48.     if (connect(sock, (struct sockaddr *) &server_addr,
  49.                 sizeof(struct sockaddr)) == -1)
  50.     {
  51.         /* 连接失败 */
  52.         rt_kprintf("Connect error\n");
  53.  
  54.         /*释放接收缓冲 */
  55.         rt_free(recv_data);
  56.         return;
  57.     }
  58.  
  59.     while (1)
  60.     {
  61.         /* 从sock连接中接收最大1024字节数据 */
  62.         bytes_received = recv(sock, recv_data, 1024, 0);
  63.         if (bytes_received < 0)
  64.         {
  65.             /* 接收失败，关闭这个连接 */
  66.             lwip_close(sock);
  67.  
  68.             /* 释放接收缓冲 */
  69.             rt_free(recv_data);
  70.             break;
  71.         }
  72.         else if (bytes_received == 0)
  73.         {
  74.             /* 打印recv函数返回值为0的警告信息 */
  75.             rt_kprintf("\nReceived warning,recv function return 0. \r\n");
  76.         }
  77.  
  78.         /* 有接收到数据，把末端清零 */
  79.         recv_data[bytes_received] = '\0';
  80.  
  81.         if (strcmp(recv_data, "q") == 0 || strcmp(recv_data, "Q") == 0)
  82.         {
  83.             /* 如果是首字母是q或Q，关闭这个连接 */
  84.             lwip_close(sock);
  85.  
  86.             /* 释放接收缓冲 */
  87.             rt_free(recv_data);
  88.             break;
  89.         }
  90.         else
  91.         {
  92.             /* 在控制终端显示收到的数据 */
  93.             rt_kprintf("\nRecieved data = %s ", recv_data);
  94.         }
  95.  
  96.         /* 发送数据到sock连接 */
  97.         ret = send(sock, send_data, strlen(send_data), 0);
  98.         if (ret < 0)
  99.         {
  100.             /* 接收失败，关闭这个连接 */
  101.             lwip_close(sock);
  102.             rt_kprintf("\nsend error,close the socket.\r\n");
  103.             break;
  104.         }
  105.         else if (ret == 0)
  106.         {
  107.             /* 打印send函数返回值为0的警告信息 */
  108.             rt_kprintf("\n Send warning,send function return 0. \r\n");
  109.         }
  110.     }
  111.  
  112.     return;
  113. }
  114.  
  115. #ifdef RT_USING_FINSH
  116. #include <finsh.h>
  117. /* 输出tcpclient函数到finsh shell中 */
  118. FINSH_FUNCTION_EXPORT(tcpclient, startup tcp client);
  119. #endif