TCP网络编程

封面图 • 2025-12-20 • 嵌入式

TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。在TCP网络编程中，通常使用**客户端-服务器模型**来实现通信。下面我将为你介绍TCP网络编程的基本概念和示例代码。

---

## 一、TCP网络编程基本流程

### 1. 服务端（Server）流程：
1. 创建套接字（socket）
2. 绑定地址和端口（bind）
3. 监听（listen）
4. 接受连接（accept）
5. 收发数据（recv/send 或 read/write）
6. 关闭套接字

### 2. 客户端（Client）流程：
1. 创建套接字（socket）
2. 连接服务器（connect）
3. 收发数据（recv/send 或 read/write）
4. 关闭套接字

---

## 二、TCP网络编程示例（Python）

### 1. 服务端代码（server.py）

```python
import socket

# 创建套接字
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定地址和端口
server_socket.bind(('127.0.0.1', 12345))

# 开始监听
server_socket.listen(1)
print("等待客户端连接...")

# 接受连接
client_socket, addr = server_socket.accept()
print(f"连接来自: {addr}")

# 接收数据
data = client_socket.recv(1024)
print(f"收到数据: {data.decode()}")

# 发送响应
client_socket.sendall(b"Hello from server!")

# 关闭连接
client_socket.close()
server_socket.close()
```

### 2. 客户端代码（client.py）

```python
import socket

# 创建套接字
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接服务器
client_socket.connect(('127.0.0.1', 12345))

# 发送数据
client_socket.sendall(b"Hello from client!")

# 接收响应
response = client_socket.recv(1024)
print(f"收到响应: {response.decode()}")

# 关闭连接
client_socket.close()
```

---

## 三、TCP网络编程的关键函数说明

| 函数 | 说明 |
|------|------|
| `socket()` | 创建一个套接字 |
| `bind()` | 将套接字绑定到指定的IP和端口 |
| `listen()` | 开始监听连接请求 |
| `accept()` | 接受一个连接请求，返回新的套接字和客户端地址 |
| `connect()` | 客户端连接到服务器 |
| `send()` / `sendall()` | 向对方发送数据 |
| `recv()` | 接收对方的数据 |
| `close()` | 关闭套接字 |

---

## 四、注意事项

- TCP是**面向连接**的，因此在通信前必须建立连接。
- 数据是以**字节流**形式传输的，没有消息边界，需要自己处理分包/粘包问题。
- 在实际开发中，建议使用多线程或异步方式处理多个客户端连接。

---

## 五、扩展学习方向

- **多线程/异步处理**：支持同时处理多个客户端
- **Socket API**：了解更底层的系统调用（如 `read()`、`write()`）
- **网络编程库**：如 `asyncio`（Python）、`Boost.Asio`（C++）、`Netty`（Java）等
- **安全通信**：使用SSL/TLS加密（如 `ssl.wrap_socket()`）

---

如果你有特定语言（如 C、C++、Java、Go 等）或者具体应用场景（如聊天程序、文件传输等），我可以提供更详细的示例代码和讲解。欢迎继续提问！