自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP)

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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）。

6 N4 r  t4 i5 Y
  u+ X& a# G9 L7 {! Asocket（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。
3 r: \( H2 m' n& i- ]' L& K* o
' k7 ^$ K2 ?3 q6 ?3 `4 t) z
TCP协议
1 I& z" J3 X- qTCP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。


4 {, ^3 ^- S( \  O1 D关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
% {" g% h; [6 H& e, }5 O
) a0 I! {; w2 k9 ]8 r7 ~" Q
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。

TCP服务器端和客户端的运行流程


: _6 u, b# N4 R4 v& x, a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？
$ \) }0 g1 a0 x3 B

1.创建socket
0 Y+ W0 R0 m: | socket是一个结构体，被创建在内核中
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
6 g3 C4 G7 u% |

2.调用bind函数
! \) j7 b: n0 o2 z: k' i- G 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
3 @7 x4 z) k% w6 C3 W 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
struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))


( h5 z4 C  j) E8 A: C' x3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
( K! s) R  a% R, y1 n# B8 r listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度


- v$ ~9 v/ c* E; |$ M1 ?4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
0 q- b$ W" u! E! U2 Q  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
$ v+ I' ]6 l+ ]8 r
9 m7 r) N! U' K2 e8 n" f
5.调用read/write进行双向通信
: r- L' l6 F; w  D% R! W
- e& m& L" r: B4 u( v
" {# U) B" C. x; Y9 R. L# f8 ?# ~6.关闭accept返回的socket
$ X# M+ X! Q$ p7 m; f9 p& ^  close(scokfd);
# p0 A* E' x1 u; L  I; m
# ^. ~3 k+ z1 L5 `3 C, K3 @- {


下面放出完整代码
$ M; }: [; W0 c9 c# r

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   " E- e- i- s  L, n
3. #include <string.h>
   , p# K; k& \. f# @+ w3 L
4. #include <stdlib.h>
   % [; z3 K( g. Y; U3 t4 B" l: X* Q3 G
5. #include <strings.h>
   ' _4 G' A1 m6 s2 C1 @( }; A. ?
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   , s% i* \' U4 c5 x0 B& W
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    ! U( C2 n! d: G  k3 `4 w& U
13.         if (sockfd < 0)
    % y8 J, o8 f! @% f9 t  c
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    ( z5 k- Q& f8 C) }  M
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    0 X% `6 b! Y: ?5 r1 R1 J* [
20.          
    
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）
    ) l$ n' D+ d' y, G
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    ; G8 ?- c/ e1 x- x& a4 T7 w! C2 Y
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    3 J7 G6 A" O' G( z" U: O  d2 o: |
28.          {
    * W6 ^  s4 o5 ^- e
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    % ~# P% w. N7 _0 k1 o3 e: o+ E! x: g
33. ");
    3 s2 n2 p0 V! @9 X& L
34. 
    " r$ C+ ?' B6 V
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    7 b  Z& z. Z9 N; e9 E1 B8 F8 y
36.          {
    3 L$ D. Y7 D7 b6 k, \' d( G3 [- y
37.                  perror("listen");
    / W8 ^3 b2 n0 Q. K: z
38.                  return -1;
    ) P+ ~0 n4 U0 X
39.          }
    % R3 V& q9 r" ]9 n$ c/ ?
40.          printf("listen............
    ! H, U0 _7 r0 g" h. q
41. ");
    . S' v; e; T8 H1 T8 B, G
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    4 _1 R/ Z/ q, X
44.         if (connfd < 0)
    . s1 O1 X. B1 _
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    ' f# }" V* C, }7 a, k
50. ");
    . v; W  j0 ^+ v: p
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    , q/ s0 S& t1 X! E7 @1 y
53.         while (1)
    
54.         {
    5 z* Q5 B8 A* k8 ]. t% k
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    3 X9 x) W$ M# D. t) H, L* `( ~
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    $ Z: n6 b: r7 H6 F: B
59.                         perror("read");
    1 C) n2 |1 Y* P& |# D7 x& ~
60.                         break;
    & a% M: Z9 R+ m+ D, W, g
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    5 p0 X2 |, a  d* h
63.                 {
    9 E4 b6 Y4 ]1 \9 N. A
64.                         printf("write close!
    & O7 w. C# A/ d" z
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    1 K( r* V. F" P+ \
68.                 printf("recv: ");
    2 E3 ?; ^. y* z5 x  k# M  V
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    1 Q- N% A# G6 j$ Y5 e- v
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    % R4 c& f0 g' J% M# @; V' E+ Q, e
72.         close(connfd);//断开连接
    $ S) J: k- b2 q6 J* B6 ?0 x( |
73.         return 0;
    + A' `. k2 C5 K" I* m  ~
74. }

复制代码

5 @+ D2 u- E0 Z  e
1 G! |% @: o' s4 Y' K* h+ L0 A

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   : _# I& W$ [# }  G% b
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   ! ?$ @4 x) h0 ?8 l( D# g' V
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   4 c* U$ P0 E* }3 P4 w  c$ B9 V
10. int main()
    # v% k+ `, Q7 X9 `2 r( ~1 a
11. {
    
12. int sockfd;
    : R/ u% e, v1 p8 y: }$ }
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    % M( f! n9 Q+ ~6 e# O
15.                 perror("socket");
    9 U" A* h1 J4 m5 j2 ?, v  L# S
16.                 return -1;
    
17.         }
    , f4 f$ R; ?; n% ]) j; i! |7 g
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    3 d  L. }9 M3 z/ D
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    . [" j- K/ S' `, t' s- p9 c* k
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    0 |- M7 [0 p' f: X
32. ");
    + Z+ `$ U' K4 E1 D- S+ c
33.         char buf[100];
    , q) u! d$ M% H, w2 d* }% V& P
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    % e! W! j/ ~1 C/ u9 L/ E* Z
36.         {
    $ j0 M. m$ F& k8 J8 @
37.                 printf("send: ");
    $ J( z# K" P! Z; L! U7 p
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    ! m2 w; }6 g& a/ V% V
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    8 |" L, r3 q) H5 k: o
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    3 L4 j; K5 c; r: x& d
46.                         break;
    
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    / i% a" o3 }& _" Y$ M& y+ i9 a- b
49.         return 0;
    7 a2 o' `# c, p2 {: E- f
50. }

复制代码

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