socket通信实现文件的传输,TCP传输方式,python版与C/C++版。

python版

服务器端代码

TCPserver.py:

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# -*- coding:utf-8 -*-
import socket
import os
import threading

# 获取本机ip
def get_host_ip():
try:
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
s.connect(('8.8.8.8', 80))
ip = s.getsockname()[0]
finally:
s.close()

return ip

# 处理客户端请求下载文件的操作(从主线程提出来的代码)
def deal_client_request(ip_port, service_client_socket):
# 连接成功后,输出“客户端连接成功”和客户端的ip和端口
print("客户端连接成功", ip_port)
# 接收客户端的请求信息【recv】
file_name = service_client_socket.recv(1024)
# 解码
file_name_data = file_name.decode("utf-8")
# 判断文件是否存在
if os.path.exists(file_name_data):
#输出文件字节数
fsize = os.path.getsize(file_name_data)
#转化为兆单位
fmb = fsize/float(1024*1024)
#要传输的文件信息
senddata = "文件名:%s 文件大小:%.2fMB"%(file_name_data,fmb)
#发送和打印文件信息【send】
service_client_socket.send(senddata.encode("utf-8"))
print("请求文件名:%s 文件大小:%.2f MB"%(file_name_data,fmb))
#接受客户是否需要下载【recv】
options = service_client_socket.recv(1024)
if options.decode("utf-8") == "y":
# 打开文件
with open(file_name_data, "rb") as f:
# 计算总数据包数目
nums = fsize/1024
# 当前传输的数据包数目
cnum = 0

while True:
file_data = f.read(1024)
cnum = cnum + 1
#progress = cnum/nums*100

#print("当前已下载:%.2f%%"%progress,end = "\r")
if file_data:
# 只要读取到数据,就向客户端进行发送【send】
service_client_socket.send(file_data)
# 数据读完,退出循环
else:
print("请求的文件数据发送完成")
break
else:
print("下载取消!")
else:
print("下载的文件不存在!")
# 关闭服务当前客户端的套接字【close】
service_client_socket.close()


if __name__ == '__main__':
# 获取本机ip
print("TCP文件传输服务器,本机IP:" + get_host_ip())

# 把工作目录切换到data目录下
os.chdir("./data")
# 创建套接字【socket】
tcp_server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 绑定端口号【bind】
tcp_server_socket.bind(("", 3356))
# 设置监听,将主动套接字变为被动套接字【listen】
tcp_server_socket.listen(128)

# 循环调用【accept】,可以支持多个客户端同时连接,和多个客户端同时下载文件
while True:
service_client_socket, ip_port = tcp_server_socket.accept()
# 连接成功后打印套接字号
#print(id(service_client_socket))

# 创建子线程
sub_thread = threading.Thread(target=deal_client_request, args=(ip_port, service_client_socket))
# 启动子线程
sub_thread.start()

客户端代码

TCPclient.py:

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# -*- coding:utf-8 -*-
# 多任务文件下载器客户端
import socket
import os

if __name__ == '__main__':
# 创建套接字【socket】
tcp_client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# 和服务端连接【connect】
server_ip = input("输入服务器IP:")
tcp_client_socket.connect((server_ip, 3356))
# 发送下载文件的请求
file_name = input("请输入要下载的文件名:")
# 编码
file_name_data = file_name.encode("utf-8")
# 发送文件下载请求数据【send】
tcp_client_socket.send(file_name_data)
# 接收要下载的文件信息【recv】
file_info = tcp_client_socket.recv(1024)
# 文件信息解码
info_decode = file_info.decode("utf-8")
print(info_decode)
#获取文件大小
fileszie = float(info_decode.split(':')[2].split('MB')[0])
fileszie2 = fileszie*1024
# 是否下载?输入y 确认 输入q 取消
opts = input("是否下载?(y 确认 q 取消)")
if opts == 'q':
print("下载取消!程序退出")
else:
print("正在下载 >>>>>>")
#向服务器确认正在下载【send】
tcp_client_socket.send(b'y')

recvpath = "./receive/"
if not os.path.exists(recvpath):
os.mkdir(recvpath)

# 把数据写入到文件里
with open(recvpath + file_name, "wb") as file:
#目前接收到的数据包数目
cnum = 0

while True:
# 循环接收文件数据【recv】
file_data = tcp_client_socket.recv(1024)
# 接收到数据
if file_data:
# 写入数据
file.write(file_data)
cnum = cnum+1
#progress =cnum/fileszie2*100
#print("当前已下载:%.2f%%"%progress,end = "\r")
# 接收完成
else:
print("下载结束!")
break
# 关闭套接字【close】
tcp_client_socket.close()

上述程序修改搬运自:Python3使用TCP编写一个简易的文件下载器–Linux公社 ,服务器端添加了一段打印本机IP的代码,客户端添加了一段新建receive文件夹保存接收文件的代码。

程序在Windows和Linux系统上均可运行,测试时需要在服务器程序所在路径新建一个data文件夹并放入用于测试的文件,如图片、视频文件等。

另外,此程序在传输较小的文件(如几KB)时,程序中计算进度的语句会出现除数为0的错误,需要屏蔽传输进度相关语句或作某些修改。另一方面,进度的显示也比较耗时,去掉进度显示可以减小文件传输时间。

测试结果

服务器端(Ubuntu18.04):

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D...@deeplearning:~/.../TCPsocketTest$ python3 TCPserver.py 
TCP文件传输服务器,本机IP:192.168.1.143
客户端连接成功 ('192.168.1.110', 53114)
请求文件名:1.jpg 文件大小:0.04 MB
请求的文件数据发送完成

客户端(Win10):

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============= RESTART: G:\...\TCPsocketTest\TCPclient.py =============
输入服务器IP:192.168.1.143
请输入要下载的文件名:1.jpg
文件名:1.jpg 文件大小:0.04MB
是否下载?(y 确认 q 取消)y
正在下载 >>>>>>
下载结束!
>>>

G:\TCPsocketTest>

服务器端运行在Ubuntu18.04系统,客户端运行在Win10系统,当然也可以互换运行。另外,实测win10的服务器端程序与Ubuntu10的客户端通信这种情况,win10的服务器端必须在IDLE环境中运行,在cmd命令行中运行无法连接,原因未知。

C/C++版

将python程序改写为C/C++语言,实现类似的文件传输功能,以下程序用到了winsock以及dll库,只能在Windows系统下运行。

服务器端

server.cpp

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// 客户端发送字符串,服务器接收字符串,以相同内容返回 (循环服务)
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib") //加载 ws2_32.dll

#define BUF_SIZE 1024

int main() {
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);// 加载套接字库

//创建套接字
SOCKET servSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//【socket】

//绑定套接字
sockaddr_in sockAddr;
memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr)); //每个字节都用0填充
sockAddr.sin_family = PF_INET; //使用IPv4地址
//sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址
sockAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//不要这一句好像也行
sockAddr.sin_port = htons(3356); //端口
bind(servSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));//【bind】

//进入监听状态
listen(servSock, 20);//【listen】

//接收客户端请求
SOCKADDR clntAddr;
int nSize = sizeof(SOCKADDR);
char buffer[BUF_SIZE] = { 0 }; //接收缓冲区
char sbuffer[BUF_SIZE] = { 0 };

// 本机IP
char ip[20] = { 0 };
struct hostent *phostinfo = gethostbyname("");
char *p = inet_ntoa(*((struct in_addr *)(*phostinfo->h_addr_list)));
strncpy(ip, p, sizeof(ip) - 1);
ip[sizeof(ip) - 1] = '\0';
printf("This is TCP file server(IP:%s)\n", ip);
printf("waiting connect...\n");

while (1)
{
SOCKET clntSock = accept(servSock, (SOCKADDR*)&clntAddr, &nSize);//【accept】
// 获取客户端的IP的端口号
struct sockaddr_in *sock = (struct sockaddr_in*)&clntAddr;
printf("client(IP:%s, PORT:%d)connect ok\n", inet_ntoa(sock->sin_addr), ntohs(sock->sin_port));

int strLen = recv(clntSock, buffer, BUF_SIZE, 0); //接收客户端发来的数据 【recv】
//printf("%s\n", buffer);
// 判断文件是否存在
FILE *pFile;
pFile = fopen(buffer, "rb"); //获取已打开文件的指针
if (pFile)
{
fseek(pFile, 0, SEEK_END); //先用fseek将文件指针移到文件末尾
int n = ftell(pFile); //再用ftell获取文件内指针当前的文件位置。
//printf("file:%s, size:%dKB\n", buffer, n/1024);
sprintf(sbuffer,"file:%s, size:%dKB\n", buffer, n / 1024);
send(clntSock, sbuffer, BUF_SIZE, 0); //【send】文件大小信息
recv(clntSock, buffer, BUF_SIZE, 0); //【recv】
if (*buffer == 'y')
{
fseek(pFile, 0, SEEK_SET);//开头
int len;
while (1)
{
if((len = fread(&sbuffer, 1, BUF_SIZE, pFile)) && len > 0)
{
send(clntSock, sbuffer, len, 0); //【send】
//printf("FILE p offset:%d\n", (int)ftell(pFile));
//printf("%d\n", len);
}
else
{
printf("Download down!\n");
break;
}
}
}
else
printf("Download Canceled!\n");
}
else
{
sprintf(sbuffer, "file:%s not exist!!!\n", buffer);
send(clntSock, sbuffer, BUF_SIZE, 0); //【send】文件大小信息
}


closesocket(clntSock); //关闭套接字
memset(buffer, 0, BUF_SIZE); //重置缓冲区
memset(sbuffer, 0, BUF_SIZE);
}

//关闭套接字
closesocket(servSock);

//终止 DLL 的使用
WSACleanup();

return 0;
}

客户端

client.cpp:

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// 客户端发送字符串,服务器接收字符串,以相同内容返回 (循环服务)
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#include <windows.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") //加载 ws2_32.dll

#define BUF_SIZE 1024

int main()
{
//初始化DLL
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

//向服务器发起请求
sockaddr_in sockAddr;
memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr)); //每个字节都用0填充
sockAddr.sin_family = PF_INET;
//sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");//服务器IP
sockAddr.sin_port = htons(3356);

char bufSend[BUF_SIZE] = { 0 };
char bufRecv[BUF_SIZE] = { 0 };

//输入服务器IP
printf("Input server IP: ");
gets_s(bufSend, BUF_SIZE);//此处先借用bufSend接收输入的IP地址
sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(bufSend);

while (1)
{
//创建套接字
SOCKET sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);//【socket】
connect(sock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));//【connect】
//获取用户输入的字符串并发送给服务器
printf("Input a file name for download: ");
gets_s(bufSend, BUF_SIZE);
send(sock, bufSend, BUF_SIZE, 0);//【send】
//接收服务器传回的数据
recv(sock, bufRecv, BUF_SIZE, 0);//【recv】

//输出接收到的数据
printf("%s\n", bufRecv);
if (!strstr(bufRecv, "not"))
{
printf("Download now?(y/n)");
if (getchar() == 'y')
{
printf("Download ...\n");
send(sock, "y", sizeof(char), 0);//【send】
FILE *pFile;
pFile = fopen(bufSend, "wb"); //获取已打开文件的指针
int len;
while ((len = recv(sock, bufRecv, BUF_SIZE, 0)) && len > 0)//【recv】
{
fwrite(&bufRecv, 1, len, pFile);
//printf("receive...%d\n", (int)ftell(pFile));
//printf("%d\n", len);
}
printf("Download down!\n");
fclose(pFile);
}
else
printf("Cancel download\n");
}

getchar();//此句是为了消除上面gets_s()或的问题

memset(bufSend, 0, BUF_SIZE); //重置缓冲区
memset(bufRecv, 0, BUF_SIZE); //重置缓冲区
closesocket(sock); //关闭套接字【close】
}

WSACleanup(); //终止使用 DLL
return 0;
}

运行效果与python版的类似。