作业：基于udp的tftp文件传输实例

#include <head.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <errno.h>
 
#define PORT 69              //服务器绑定的端口号
#define IP "192.168.1.107" //服务器的IP地址
 
int do_download(int cfd,struct sockaddr_in sin);
int do_upload(int cfd, struct sockaddr_in sin);
 
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建报式套接字
	int cfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if(cfd < 0)
	{
		ERR_MSG("socket");
		return -1;
	}
	printf("cfd = %d\n",cfd);
 
	//绑定客户端的地址信息结构体到套接字上--->非必须绑定
	//若不绑定，则操作系统会给客户端绑定运行主机的IP和随机的端口号
 
	//填充要连接的服务器地址信息结构体，真实的地址信息结构体根据地址族制定
	//要发给谁，就填谁的地址信息
	//AF_INET : man 7 ip
	struct sockaddr_in sin;
	socklen_t addrlen=sizeof(sin);
	sin.sin_family         = AF_INET;       //必须填AF_INET
	sin.sin_port           = htons(PORT);   //端口号：服务器绑定的端口号
	sin.sin_addr.s_addr    = inet_addr(IP); //服务器绑定的IP
 
	char choose =0;
	while(1)
	{
		printf("*******************\n");
		printf("******1. 下载******\n");
		printf("******2. 上传******\n");
		printf("******3. 退出******\n");
		printf("*******************\n");
		printf("*******************\n");
		printf("请输入>>> ");
 
		choose = getchar();
		while(getchar() != 10);   //循环获取字符，直到遇到\n结束循环
 
		switch(choose)
		{
		case '1':
			do_download(cfd,sin);
			break;
		case '2':
			do_upload(cfd,sin);
			break;
		case '3':
			goto END;
			break;
		default:
			printf("输入错误！请重新输入\n");
 
		}
	}
END:
	//关闭文件描述符
	close(cfd);
 
	return 0;
}
 
int do_download(int cfd, struct sockaddr_in sin)
{
	//组包准备发送下载请求
	char buf[516]="";
	char name[20]="";
	printf("请输入要下载的文件名>>> ");
	scanf("%s",name);
	while(getchar()!=10);
 
	unsigned short *p1=(short*)buf;   //操作码
	*p1=htons(1);
 
	char *p2=buf+2;          //文件名
	strcpy(p2,name);
 
	char *p3=p2+strlen(p2); //第一个0 
	*p3=0;
 
	char *p4=p3+1;   //模式  
	strcpy(p4,"octet");
 
	size_t size=2+strlen(p2)+1+strlen(p4)+1; //操作码+文件名+0+模式+0
 
	//发送下载请求
	if(sendto(cfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
	{
		ERR_MSG("sendto");
		return -1;
	}
 
	//创建下载文件并清空
	int fd = -1;   //必须初始化成一个无效的文件描述符
	socklen_t addrlen = sizeof(sin);
	ssize_t res = 0;
	unsigned short num = 0;  //记录本地的块编号
 
	//发送下载请求
	while(1)
	{
		//接收数据
		bzero(buf,sizeof(buf));
		res = recvfrom(cfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sin,&addrlen);
		if(res < 0)
		{
			ERR_MSG("recvfrom");
			return -1;
		}
 
		if(3 == buf[1])  //数据包
		{
			//判断服务器返回的数据包的块编号与本地记录的块编号是否一致
			if(*(unsigned short*)(buf+2) == htons((num+1)))
			{
				num++;  //更新本地记录的块编号
				if(-1 == fd)
				{
					fd=open(name,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0664);
					if(fd < 0)
					{
						perror("open");
						return -1;
					}
				}
 
				//将数据写到文件中
				if(write(fd,buf+4,res-4) < 0 )
				{
					perror("write");
					return -1;
				}
 
				//发送ACK
				buf[1] = 4;
				//*p1=htons(4);
				if(sendto(cfd,buf,4,0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
				{
					ERR_MSG("sendto");
					return -1;
				}
				//若接收到的数据小于512跳出循环，结束下载
				if(res-4 < 512)
				{
					printf("%s 文件下载完毕\n",name);
					break;
				}
			}
		}
		else if(5 == buf[1])    //错误包
		{
			printf("错误: %d %s\n",ntohs(*(short*)(buf+2)),buf+4);
			close(fd);
			return -1;
		}
	}
	close(fd);
	return 0;
}
 
 
int do_upload(int cfd, struct sockaddr_in sin)
{
	//组包准备发送上传请求
	char buf[516]="";
	char name[20]="";
	printf("请输入要上传的文件名>>> ");
	scanf("%s",name);
	while(getchar()!=10);
 
	int fd = open(name,O_RDONLY);
	if(fd < 0)
	{
		if( errno == ENOENT)
		{
			printf(">>>文件不存在，请重新输入<<<\n");
			return -2;
		}
		else
		{
			ERR_MSG("open");
			return -1;
		}
	}
	//组包准备发送上传请求
	unsigned short *p1=(short*)buf;   //操作码
	*p1=htons(2);
 
	char *p2=buf+2;          //文件名
	strcpy(p2,name);
 
	char *p3=p2+strlen(p2); //第一个0 
	*p3=0;
 
	char *p4=p3+1;   //模式  
	strcpy(p4,"octet");
 
	size_t size=2+strlen(p2)+1+strlen(p4)+1; //操作码+文件名+0+模式+0
 
	//发送上传请求
	if(sendto(cfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
	{
		ERR_MSG("sendto");
		return -1;
	}
 
	//循环接收发送数据包
	ssize_t res;
	unsigned short num = 0;
	socklen_t addrlen = sizeof(sin);
	while(1)
	{
		//将数据从文件中读取到buf中
		bzero(buf,sizeof(buf));
		res = recvfrom(cfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sin,&addrlen);
		if(res < 0)
		{
			ERR_MSG("recvfrom");
			return -1;
		}
 
		//操作码的范围是1-5，因为是网络字节序
		//所以有效操作码存储在高位，即buf[1]的位置
		//printf("buf[1] = %d\n",buf[1]);   //4 服务器返回应答包
		if(4 == buf[1])  //数据包
		{
			//判断当前数据包的编号是否等于应答包的编号
			//防止数据包在传送过程丢包或重复收包
			if(num == ntohs(*(unsigned short*)(buf+2)))
			{
				//修改操作码为数据包
				buf[1] = 3;
				//填充块编号
				num++;
				*(unsigned short*)(buf+2) = htons(num);
 
				//读取数据
				res = read(fd,buf+4,sizeof(buf)-4);
				if(res < 0)
				{
					ERR_MSG("read");
					return -1;
				}
				else if(0 == res)
				{
					printf("%s 文件上传完毕!\n",name);
					break;
				}
 
				//发送数据包
				//发送的数据包大小为，读取到的字节数res+操作码2byte+块编号2bytes
				if(sendto(cfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&sin,sizeof(sin)) < 0)
				{
					ERR_MSG("sendto");
					return -1;
				}
			}
			else
			{
				printf("文件上传失败，请检查网络环境\n");
					break;
			}
		}
		else if(5 == buf[1])    //错误包
		{
			printf("错误: %d %s\n",ntohs(*(short*)(buf+2)),buf+4);
			close(fd);
			return -1;
		}
	}
	close(fd);
	return 0;
}

导图：

面试题：

IP地址：网络中主机的标识符

TCP服务端通信流程：创建套接字，然后绑定服务器地址，然后开启被动监听，然后就是与客户端的数据收发，最后关闭套接字。

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