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）。

% C+ j; \( l0 F1 F& ^5 l
# H0 p6 o/ ]/ V! d; S/ c' p- {socket（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。

) v3 U  K5 w0 e* m$ @/ U
TCP协议
TCP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。
, H4 X# g1 z5 Z  L
! M- Q: E! U4 B* s1 a( E
- U7 f' y: }% Q! F' T关键词：三次握手，可靠，基于字节流。


/ t1 S' p6 z1 s+ b( g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

' A# }( z4 o/ E% X
. `* ~$ _+ K' E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？

. O! U, z2 Q$ ]1 g  H% I& i
+ m& N% P0 J1 [1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
7 V1 I2 K1 U4 j# {8 a sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
5 W+ [" q2 j% f, n; q4 `
, _' j4 Q4 d4 k% ^/ L0 x6 \
2.调用bind函数
将socket和地址（包括ip、port）绑定。
6 j: o7 L9 [; ^5 c 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
$ Z/ y8 Z  ?8 _1 _* K2 W  M bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
( J& c$ [$ |0 U2 `

/ S0 l2 O  a4 v* W6 y9 ?5 c& Z6 k% C3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
+ B% m5 k; @9 z) |! j listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
" ^$ n4 q& N5 e: Q; c" n' U8 ]% \& ]5 z/ z

4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
: X0 I$ ^3 [/ M& n. M  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
1 Q; h( A2 |  E" v. }/ j5 k4 f/ E  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


' S: @0 R& }; i+ ~% A# I4 t& v6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);

& M, N5 ^1 o. N, K6 q


/ ]# g  Y0 Q( Y3 f6 A8 V下面放出完整代码
3 d7 @9 ?+ S7 N1 m- h8 g; Z

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   # J2 o; |7 j( B' t
3. #include <string.h>
   3 V  W# C$ P  L$ m0 E" C
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   $ @. {" L6 J. E1 B5 c( a, h+ O' W
7. #include <sys/socket.h>
   + e! {+ b& {  s* G
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   1 J. ~5 B/ ]4 x% q
10. int main()
    
11. {
    ! O$ A/ W, R. F2 C% e
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    ; b( G0 ]; m: q$ |
15.                 perror("socket");
    $ B) c& C- e' M; g
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    ; O' j. }+ T* D+ A! u( o
18.          printf("socket..............
    : U$ U& [" R  E/ S3 a; |
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    4 Y9 |4 Y  a2 N9 @3 a# S
20.          
    
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    , J. H" n  N- P' G8 N
22.          memset(&myaddr, 0, sizeof(myaddr)); //对内存清零（保险起见）
    3 r9 T9 W2 {# i+ R
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    - r, S" m0 w, R3 [) Y! v
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    2 j2 I# W1 F" a/ X0 a, I1 W
26. 
    8 O1 X6 p; S3 E8 {9 B/ k4 C% f
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    3 y8 Z& _! k" y' O9 e
29.                  perror("bind");
    0 M  F# W; W. B8 n( E( L
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    2 l$ M* i8 y# d6 v+ f
34. 
    4 a& n- j, h, Z& n8 l) F- Z' N- l/ e
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    0 ?. m4 e5 ^+ z7 @2 s
40.          printf("listen............
    ' N2 X" s  l3 I8 K+ ^
41. ");
    % o, J" }; X7 Q: V% e( ?# O( O2 U
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    1 Y0 ]- b( e  f3 K
44.         if (connfd < 0)
    4 B  ^* T7 `3 u& R
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    $ ^/ z5 O) f( k0 i8 y" S
49.         printf("accept..............
    7 I* g2 w5 Y+ f; Y/ A/ _
50. ");
    " w% u( m' O$ h
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    , ]# ~& F; U4 b
53.         while (1)
    / n, B. @$ f/ A. T. ~0 p
54.         {
    0 n1 _4 U3 E- z+ \
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    " E$ p8 J+ k" u. @2 S
58.                 {
    / u( E. }' h0 B
59.                         perror("read");
    5 E0 J( a# m$ d5 f
60.                         break;
    0 J) ]/ u+ v9 U
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    ! v+ t, V& X- \! o1 ^4 X' w4 @
62.                 else if (0 == ret)
    $ N8 q; f! A9 D  ]8 ?' I
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    0 {, F2 ]! g2 I3 y8 L, z5 o; h
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    ; d: @  s( a, J# M0 t" o3 b1 ~
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    ' y( X& h) [" V! w! F9 m0 Z9 p; D& E& M
72.         close(connfd);//断开连接
    4 _2 ?7 f* `2 s+ F+ u7 g
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

# Z! q  E9 V- I* l
7 d" `/ S7 O) y- t

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>
   3 K0 v0 Y! U, c: U
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   2 W" z6 o, D0 G
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   ; s8 x* L# N: j9 f) M2 C1 N* m. Q
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    . ]0 m: N9 T7 }" S& O/ ?4 ~
11. {
    ) e! S4 @- p" I
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    * @1 [2 C( G- @5 I3 ]& Z/ L
14.         {
    + }: d% k8 X4 r/ D
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    " s! M: e- `( N$ W/ f9 v
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    : }) i/ M# t" }3 P$ h3 p# h0 W
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    9 g7 P! E, x& S
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    ! m: z6 M' m1 {9 ?5 w' l" k* o
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    ! L: E+ D, _0 m/ M- Y
27.         {
    ( ^$ E. v* ?) ^- z% V3 o# I! p
28.                 perror("connect");
    . @3 K4 c/ b! E" D$ d* e
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    1 k) d4 [) B' m; j" i& l) V
30.         }
    6 [- \) g; `& _: C) n4 y
31.         printf("connect..............
    ( H2 }0 T& |8 }& k( A) s1 A3 W
32. ");
    
33.         char buf[100];
    1 n* l& D! T+ M' v4 A* [/ G9 V
34.         int ret;
    : a. B7 N2 ^/ J3 }! U8 G- t
35.         while (1)
    ! u( n2 t0 k) W
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    : E. P% `4 M0 p8 h9 J- B. y
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    : f3 s, [& }0 V3 Q9 x
40.                 if (ret < 0)
    3 `; G- ^) g# _2 ^9 R! E7 N: B
41.                 {
    & A# t1 F% j, h$ l$ w. P- _0 q
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    ' W* D8 J+ }( i: K' `
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    : D  a  e/ c& Z0 T9 A9 H. a' @' Z
46.                         break;
    - P0 E# K3 J. B9 F
47.         }
    * @  c/ }" w1 _% |( ~. X
48.         close(sockfd);
    % T4 k: F! z8 l% ]; f# G2 j
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

$ m% I  Z6 E/ [7 `" p7 b  e