2. TCP回显客户端

任务目标

编写一个TCP客户端程序，能够连接到指定的服务器地址和端口，向服务器发送一条文本消息，并接收服务器返回的响应数据。通过本案例掌握C语言中socket编程的基本流程：创建套接字、连接服务器、发送数据、接收数据、关闭套接字。

环境依赖

• 操作系统：Linux（本案例代码使用Linux系统调用）
• 编译器：gcc
• 无需第三方库，仅使用系统标准库

完整代码

// tcp_client.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

#define BUFFER_SIZE 1024

int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "用法: %s <服务器IP> <端口>\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    const char *server_ip = argv[1];
    int server_port = atoi(argv[2]);

    // 1. 创建TCP套接字
    int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (sock < 0) {
        perror("socket 创建失败");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 2. 配置服务器地址结构
    struct sockaddr_in server_addr;
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(server_port);
    if (inet_pton(AF_INET, server_ip, &server_addr.sin_addr) <= 0) {
        perror("无效的IP地址");
        close(sock);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 3. 连接到服务器
    if (connect(sock, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        perror("连接服务器失败");
        close(sock);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("已连接到 %s:%d\n", server_ip, server_port);

    // 4. 发送数据
    const char *message = "Hello, TCP Server!";
    if (send(sock, message, strlen(message), 0) < 0) {
        perror("发送数据失败");
        close(sock);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("已发送: %s\n", message);

    // 5. 接收服务器响应
    char buffer[BUFFER_SIZE];
    memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
    int bytes_received = recv(sock, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);
    if (bytes_received < 0) {
        perror("接收数据失败");
        close(sock);
        exit(EXIT_FAILURE);
    } else if (bytes_received == 0) {
        printf("服务器已关闭连接\n");
    } else {
        printf("收到响应: %s\n", buffer);
    }

    // 6. 关闭套接字
    close(sock);
    return 0;
}

编译与运行

# 编译
gcc -o tcp_client tcp_client.c

# 运行（需要先启动一个TCP服务器）
./tcp_client 127.0.0.1 8080

验证方法

本案例需要配合一个TCP服务器进行测试。可以使用Linux自带的nc命令快速启动一个简易服务器：

# 终端1：启动监听服务器
nc -l 8080

# 终端2：运行客户端
./tcp_client 127.0.0.1 8080

通过条件：

• 客户端输出“已连接到 127.0.0.1:8080”和“已发送: Hello, TCP Server!”
• 在运行nc的终端1中能看到收到的消息“Hello, TCP Server!”
• 在nc终端中手动输入一段文字并回车，客户端终端能打印出“收到响应: ”及对应内容

常见问题

• 连接失败（Connection refused）：确认服务器已启动且端口号一致，检查IP地址是否正确。
• 发送后无响应：recv会阻塞等待服务器数据，若服务器不发送数据，程序会一直等待。可在nc终端中手动输入内容触发响应。
• 端口占用：换用其他未被占用的端口（如 8888、9999）重新测试。