socket实现文件传输

2019年08月15日 09:15 | 178次浏览

实现的功能为:client 从 server 下载一个文件并保存到本地。


编写这个程序需要注意两个问题:

1) 文件大小不确定,有可能比缓冲区大很多,调用一次 write()/send() 函数不能完成文件内容的发送。接收数据时也会遇到同样的情况。


要解决这个问题,可以使用 while 循环,例如:

//Server 代码
int nCount;
while( (nCount = fread(buffer, 1, BUF_SIZE, fp)) > 0 ){
    send(sock, buffer, nCount, 0);
}

//Client 代码
int nCount;
while( (nCount = recv(clntSock, buffer, BUF_SIZE, 0)) > 0 ){
    fwrite(buffer, nCount, 1, fp);
}

对于 Server 端的代码,当读取到文件末尾,fread() 会返回 0,结束循环。


对于 Client 端代码,有一个关键的问题,就是文件传输完毕后让 recv() 返回 0,结束 while 循环。

注意:读取完缓冲区中的数据 recv() 并不会返回 0,而是被阻塞,直到缓冲区中再次有数据。

2) Client 端如何判断文件接收完毕,也就是上面提到的问题——何时结束 while 循环。


最简单的结束 while 循环的方法当然是文件接收完毕后让 recv() 函数返回 0,那么,如何让 recv() 返回 0 呢?recv() 返回 0 的唯一时机就是收到FIN包时。


FIN 包表示数据传输完毕,计算机收到 FIN 包后就知道对方不会再向自己传输数据,当调用 read()/recv() 函数时,如果缓冲区中没有数据,就会返回 0,表示读到了”socket文件的末尾“。


这里我们调用 shutdown() 来发送FIN包:server 端直接调用 close()/closesocket() 会使输出缓冲区中的数据失效,文件内容很有可能没有传输完毕连接就断开了,而调用 shutdown() 会等待输出缓冲区中的数据传输完毕。


本节以Windows为例演示文件传输功能,Linux与此类似,不再赘述。请看下面完整的代码。


服务器端 server.cpp:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <winsock2.h>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib")  //加载 ws2_32.dll

#define BUF_SIZE 1024

int main(){
    //先检查文件是否存在
    char *filename = "D:\\send.avi";  //文件名
    FILE *fp = fopen(filename, "rb");  //以二进制方式打开文件
    if(fp == NULL){
        printf("Cannot open file, press any key to exit!\n");
        system("pause");
        exit(0);
    }

    WSADATA wsaData;
    WSAStartup( MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
    SOCKET servSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    sockaddr_in sockAddr;
    memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr));
    sockAddr.sin_family = PF_INET;
    sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    sockAddr.sin_port = htons(1234);
    bind(servSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));
    listen(servSock, 20);

    SOCKADDR clntAddr;
    int nSize = sizeof(SOCKADDR);
    SOCKET clntSock = accept(servSock, (SOCKADDR*)&clntAddr, &nSize);

    //循环发送数据,直到文件结尾
    char buffer[BUF_SIZE] = {0};  //缓冲区
    int nCount;
    while( (nCount = fread(buffer, 1, BUF_SIZE, fp)) > 0 ){
        send(clntSock, buffer, nCount, 0);
    }

    shutdown(clntSock, SD_SEND);  //文件读取完毕,断开输出流,向客户端发送FIN包
    recv(clntSock, buffer, BUF_SIZE, 0);  //阻塞,等待客户端接收完毕

    fclose(fp);
    closesocket(clntSock);
    closesocket(servSock);
    WSACleanup();

    system("pause");
    return 0;
}

客户端代码:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

#define BUF_SIZE 1024

int main(){
    //先输入文件名,看文件是否能创建成功
    char filename[100] = {0};  //文件名
    printf("Input filename to save: ");
    gets(filename);
    FILE *fp = fopen(filename, "wb");  //以二进制方式打开(创建)文件
    if(fp == NULL){
        printf("Cannot open file, press any key to exit!\n");
        system("pause");
        exit(0);
    }

    WSADATA wsaData;
    WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
    SOCKET sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

    sockaddr_in sockAddr;
    memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr));
    sockAddr.sin_family = PF_INET;
    sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    sockAddr.sin_port = htons(1234);
    connect(sock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));

    //循环接收数据,直到文件传输完毕
    char buffer[BUF_SIZE] = {0};  //文件缓冲区
    int nCount;
    while( (nCount = recv(sock, buffer, BUF_SIZE, 0)) > 0 ){
        fwrite(buffer, nCount, 1, fp);
    }
    puts("File transfer success!");

    //文件接收完毕后直接关闭套接字,无需调用shutdown()
    fclose(fp);
    closesocket(sock);
    WSACleanup();
    system("pause");
    return 0;
}

在D盘中准备好send.avi文件,先运行 server,再运行 client:

Input filename to save: D:\\recv.avi↙

//稍等片刻后

File transfer success!


打开D盘就可以看到 recv.avi,大小和 send.avi 相同,可以正常播放。


注意 server.cpp 第42行代码,recv() 并没有接收到 client 端的数据,当 client 端调用 closesocket() 后,server 端会收到FIN包,recv() 就会返回,后面的代码继续执行。




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