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标题: 自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP) [打印本页]

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作者: admin    时间: 2020-5-9 02:09
标题: 自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP)
如果想要自己写一个服务器和客户端，我们需要掌握一定的网络编程技术，个人认为，网络编程中最关键的就是这个东西——socket（套接字）。


3 S- p- D0 C3 b! x0 w/ y" gsocket（套接字）：简单来讲，socket就是用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄，可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。
( x: q# f1 n" J! i/ @7 C4 r9 O

TCP协议
. ?! X5 |5 u- i; W; G' gTCP协议：是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能。
( c: r& V7 D) a' V; \# N
4 E5 _; S; K0 M7 X  Y' S
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
. S# X0 W) d9 p" |4 T
  z3 C6 H! p  W! h; Z
可能有朋友会问，TCP就这么简单一句话吗？当然不是，TCP作为非常重要的传输协议，细节知识是很多的，细讲起来这一篇文章怕是不够。不过在本篇内容中，我们只需了解他的几个关键词特性，就能很好的理解下面的内容。
, Y  j$ t6 q# c
5 h0 T( H7 S( uTCP服务器端和客户端的运行流程

' {+ ?+ e, f* e: A; v
5 H3 }7 _* F9 \6 q如图，这是一个完整的TCP服务器——客户端的运行流程图，其实我个人认为程序啊，不管哪个语言都是一样，核心就在于算法的设计和函数的调用。那么图中的函数都是什么意思呢？
' u5 i5 t( G" o  W% ^1 o2 Y

1.创建socket
5 C- n: C( [3 U/ ~+ O( q socket是一个结构体，被创建在内核中
, M( [; m, s& A1 g% t2 ^/ s sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议


; a! E% O! Q& e  j" q* S' [- [$ P2.调用bind函数
将socket和地址（包括ip、port）绑定。
需要定义一个结构体地址，以便于将port的主机字节序转化成网络字节序
& \* [: V* h- N$ S4 o7 g struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
+ t7 W+ H8 `5 Y8 U9 g3 k bind函数
8 w1 v% Y3 i9 E: j/ e0 G bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
1 Z# H8 d# V, A: z3 k' r
/ W3 Q% s+ `5 G# F# k! ~1 o3 V
6 ]3 i: }, T& ~0 \$ x( x3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
2 W7 m# o! l2 D& g' ^" ^ listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
  R) Y+ ]6 h4 c5 b
7 Q% t8 Y8 ~  Z, i5 `' O
4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
3 r$ Y2 I) \( s6 \( g+ N2 `; P  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数


5.调用read/write进行双向通信
" N( y- v5 n+ f. ^0 C; l/ v) w
: G9 _8 m2 _+ e) w) K/ B2 F6 J: j
6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);




下面放出完整代码

# t2 g5 O! v6 t

1. /*服务器*/
   6 u1 }! [7 w4 F, |  |
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   5 D; T4 S- t; g1 y- D! k; |5 y
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   * ~9 t3 O5 Y( m( P
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   # ?5 L0 @( i% a5 _1 J6 o, c) q
10. int main()
    
11. {
    2 t+ Z# W4 Q9 r# E* w
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    $ A' T6 C/ f2 B
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    4 j: m: p7 d! I% A" J
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    & B* Q  ?9 o) }" Q- O7 w2 w
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    8 O" T0 `, l, H2 q; w
20.          
    ) e8 h1 ^6 Z- ]- _3 b
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    
22.          memset(&myaddr, 0, sizeof(myaddr)); //对内存清零（保险起见）
    
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    8 O. s4 O1 B( f& _- ]
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    & u7 G9 }  p3 O& l7 J# E8 {+ L
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    / g$ v+ D$ L2 X2 E9 G
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    4 I- c$ v4 ~0 w; v' G
33. ");
    8 D5 q! t' q, v) t
34. 
    9 Q4 \8 p, p, `3 U7 A
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    - |3 b- K7 r$ V" \" g
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    " K7 G( W, m- `6 ^1 E1 t
39.          }
    / h! W, _$ `2 z( J8 f' T
40.          printf("listen............
    
41. ");
    - R* p5 c& Y" |' G/ t2 c
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    8 K2 p3 L. ]$ A9 _( U  Y4 \; v
47.                 return -1;
    
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    , r3 P8 A1 z; [+ |/ a/ M- }1 i# S
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    2 @. X" R; R, G4 C0 h" l! E
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    2 w  B: @; H' _- Q$ b
54.         {
    3 {" a8 Z3 F) u9 O
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    + I( h6 _, B+ _2 X6 }9 T7 m, u
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    5 E1 L* `) Q8 h" N9 X. g8 E. a
59.                         perror("read");
    / {3 f1 Z' o1 K
60.                         break;
    . N7 ^# N) X7 {9 k2 O
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    9 n* c6 N' R) N7 t' d5 V2 @
62.                 else if (0 == ret)
    2 ?7 _1 A' a7 N, d7 ?. F" e
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    , x/ y$ e+ i5 E% k
66.                         break;
    1 v. B. B; M; w! h/ m1 l# H2 u& ]
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    + A4 S; P* O6 {$ ]) @1 }
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   
2. #include <stdio.h>
   ' k7 f2 K5 {6 h+ G. d: L
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   + W% J; T" o" ?+ }5 K
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   % s& s8 q& Z' y" b* s: [( U
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    + \. V0 h+ F% `$ q+ l, s
11. {
    
12. int sockfd;
    3 m5 s& i4 d5 R1 X& C
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    5 Y. c) `1 }. U0 L
15.                 perror("socket");
    & x6 j5 Q5 F! _% x' @' ~1 @, E" r
16.                 return -1;
    " Z, m; d+ m4 @) _8 ~! `( @8 m
17.         }
    ( `8 ?% R4 o4 b4 I/ I( S0 i$ b: C
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    $ K" C% L, @) H; j
20.         
    / `0 U1 m- A" P
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    ) v& J( V, h6 H& x/ ]' v0 |) j
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    : R* ~8 b9 E. ]0 n7 u
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    0 V8 W, P. p; x
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    1 E! Z+ A: u8 _) H7 ^
28.                 perror("connect");
    & _9 q% M' H4 D! c
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    9 m. c+ w" ?' k4 S& ]7 _$ x+ b/ V
32. ");
    8 _: n, D6 K+ v1 p- P( B
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    ! F6 J0 D% {7 k( [' `
35.         while (1)
    % F: `2 @9 e6 s6 O- P, C* V$ w
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    * O; T( m8 i% Q/ C6 K
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    - g- S1 w+ n+ a5 O" I7 L3 K
40.                 if (ret < 0)
    ' \! W( l* k# y3 ?
41.                 {
    7 p' o6 X% M+ J0 t2 k
42.                         perror("write");
    ( K9 J: U+ h$ k
43.                         break;
    ) ], Y: Z# }+ ^& O7 A; z( ]
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    1 I. L' B2 u/ H5 d, [2 I; {
47.         }
    % K  G! J1 E" y' y0 o/ y
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

8 G8 d3 v6 t" i7 f( }7 ^" l; M: @

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