C++在Linux下的网络协议实现

在Linux下使用C++实现网络协议，通常会涉及到套接字编程（Socket Programming）。Linux提供了丰富的系统调用和库函数来支持网络通信。以下是一个简单的TCP服务器和客户端的示例，展示了如何在Linux下使用C++进行基本的网络通信。

TCP服务器

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int opt = 1;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};
    const char* hello = "Hello from server";

    // Creating socket file descriptor
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // Forcefully attaching socket to the port 8080
    if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) {
        perror("setsockopt");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(8080);

    // Forcefully attaching socket to the port 8080
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr*)&address, sizeof(address)) < 0) {
        perror("bind failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (listen(server_fd, 3) < 0) {
        perror("listen");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr*)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {
        perror("accept");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    read(new_socket, buffer, 1024);
    std::cout << buffer << std::endl;
    send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);
    std::cout << "Hello message sent\n";

    close(new_socket);
    close(server_fd);

    return 0;
}

TCP客户端

#include <iostream>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

int main() {
    int sock = 0;
    struct sockaddr_in serv_addr;
    const char* hello = "Hello from client";
    char buffer[1024] = {0};

    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        std::cout << "
 Socket creation error 
";
        return -1;
    }

    serv_addr.sin_family = AF_INET;
    serv_addr.sin_port = htons(8080);

    // Convert IPv4 and IPv6 addresses from text to binary form
    if(inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
        std::cout << "
Invalid address/ Address not supported 
";
        return -1;
    }

    if (connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
        std::cout << "
Connection Failed 
";
        return -1;
    }

    send(sock, hello, strlen(hello), 0);
    std::cout << "Hello message sent\n";
    read(sock, buffer, 1024);
    std::cout << "Server: " << buffer << std::endl;

    close(sock);

    return 0;
}

编译和运行

1. 将服务器代码保存为 server.cpp，客户端代码保存为 client.cpp。
2. 使用以下命令编译代码：

g++ -o server server.cpp
g++ -o client client.cpp

3. 在一个终端中运行服务器：

./server

4. 在另一个终端中运行客户端：

./client

服务器将接收客户端发送的消息，并发送一个响应消息回客户端。

注意事项

• 确保防火墙允许端口8080的通信。
• 这只是一个简单的示例，实际应用中可能需要处理更多的错误情况和边界条件。
• 对于更复杂的网络协议实现，可以考虑使用Boost.Asio等库来简化网络编程。

通过这些步骤，你可以在Linux下使用C++实现基本的网络通信。