自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP)

admin

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）。
" C4 O/ L0 o0 l% Y5 _! i& r
  j  g+ S/ w1 S/ Q9 `4 ?% n2 T' q* e
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。

9 h+ D$ B3 @8 p4 o
- }, a! |0 j2 U5 U4 FTCP协议
# ?) W  a; O. @# yTCP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。
1 u- Q( y- E- |  b- P
3 g) q1 `% L7 k- x
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
0 L* @3 Y' O. e" Z6 y  }5 n

/ c4 L* x- O; C/ G1 @# {. G/ {5 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。
0 f/ }7 g  c+ X* j2 |
TCP服务器端和客户端的运行流程

2 h  @5 S8 ~% W; `5 v
. b6 u4 ^( r  J$ k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？


1.创建socket
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
2 z; b$ U) @4 A3 x% f
: l# u- `1 H: B
3 @4 r* a1 ~7 L+ O' U2.调用bind函数
6 I# @$ S" m6 j 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
& r% r# A4 d& M 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
2 W# i! a, m3 B* l& G bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))


3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
; t0 i' i- D6 [- ^: F6 ` listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度


4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
& j1 r. \2 t" B8 s9 h! Y  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
- Z  J, x7 E! m1 a  J9 c  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
  _: `: M7 _0 j- S+ i( @/ m
- B! V8 @" c. V6 S
5.调用read/write进行双向通信


3 _+ t: J7 R! ^& D; W6.关闭accept返回的socket
9 M0 U& t% Y' Z* h  close(scokfd);

# C1 z& i4 d( F: E* X/ k* E2 O0 c) Q
- ^' \" p$ @: d$ k7 f" |
% J5 {8 E4 Z; p4 \% ]6 P8 a" ?" ~4 ^
3 f' Z! s, d& {3 z2 L: B+ G下面放出完整代码
, e# X% d/ P! w/ U/ |) C" ?4 I
) N5 J) z1 w+ }4 V

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   0 Y3 }8 O: d; ^" t; d' \
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   2 X& f+ R* O) W* {9 z3 T$ f- Q  }# H
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   0 y* y, g, ]* b1 e% d" t
10. int main()
    4 y. e9 Q3 C& _4 R
11. {
    $ K9 ]) u3 ^4 q1 ?4 p
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    4 ~! ~$ u$ Y! e. ?
15.                 perror("socket");
    8 c' b/ f. s, g0 }2 d
16.                 return -1;
    : S: V+ x( n) w, W' `
17.         } //创建失败的错误处理
    0 L6 I" @; E3 t9 W0 S* A+ {
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    + ~' e  c8 O. L( U: g; z
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
      k. J$ G* V4 Q$ [
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    
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
    
28.          {
    + ]& W4 d. b- w5 F; E+ B, T
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    
31.          }
    ! a/ Z* G- `/ I
32.          printf("bind..........
      G- ]' j( \; Y& Q" b3 n
33. ");
    / G8 S% z% P/ k5 K$ a8 @* V
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    $ U  o4 \0 G9 N4 E
36.          {
    * {' h1 K6 h% [5 _7 g6 {* }9 m7 @
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    4 \* s2 e" j2 P3 n, t
40.          printf("listen............
    
41. ");
    % j  |* b' O+ E8 Q; C5 [$ p! _' x3 g. O
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    " W; W$ `% V& ?- M
44.         if (connfd < 0)
    / o  G' I* D+ A: `
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    ( g' z8 @) q  M5 y$ R
48.         }
    6 i8 l" v0 \  N8 J; c" M0 e9 E: _
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    2 r3 _7 _- n6 Z( p; l- H3 N/ [
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    8 u8 g3 Q# O# X
54.         {
    + ?8 h  y2 g3 k" M5 ]
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    % H& P$ K% S( H( e& Q
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    6 f7 {2 k! f, j( m9 S3 O
62.                 else if (0 == ret)
    ' @# G+ J8 i% _0 b4 I5 o5 h# K
63.                 {
    # z! ]9 u% Z: X% c, R# q- K
64.                         printf("write close!
    ! b6 a0 q+ a9 e8 F
65. ");
    . R& X6 ^4 ?' Q2 n, w& B
66.                         break;
    
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
      J9 t* D/ P, |' }5 m7 Y0 e
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    9 q# u; S% C, l* G* s2 _1 v- V; [
72.         close(connfd);//断开连接
    + Q( E# j, i: g' }/ J2 I7 u
73.         return 0;
    - e+ G2 E2 o$ n2 A' r/ E2 m
74. }

复制代码

/ Z  |+ `, ^' T- I  W9 U

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>
   9 w% p2 G( O2 N4 j& E. q) @( \
3. #include <string.h>
   2 `/ d8 T* {! g3 P9 z
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   $ j, r! r$ R4 X( p
8. #include <netinet/in.h>
   ! G* n3 y5 V0 L/ i
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    
11. {
    
12. int sockfd;
    " h8 k& q# V! D+ S
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    6 ?: R0 @; P+ c* P( E9 i2 `
19. ");
      N9 _: W8 N) F3 L' |4 S
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    - p+ s- i+ s5 Q9 @8 v' \0 i
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    . j& [# u. H! T7 K
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    $ x; j8 [5 _% r9 S7 B. K
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    0 J8 W$ O. {( G
30.         }
    $ a/ ^4 A( h. |/ ^) [0 }: M$ r
31.         printf("connect..............
    . p* P- t. l9 r
32. ");
    7 c* A% d  a. [4 b6 o# l8 f7 e
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    1 \0 a) ^, P7 i! {& c
36.         {
      o! l% Y6 c* U3 }0 }' L9 F( a6 Q
37.                 printf("send: ");
    , k. J* ^1 |; U+ v
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    7 `- `/ M% p+ S5 i) \7 h; e3 [8 \$ G$ ]
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    : A9 w# f: `: p9 w
40.                 if (ret < 0)
    / ?. A; \6 F0 |
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    / l8 D0 ~9 D/ i4 a8 n# N" }. W
43.                         break;
    
44.                 }
    2 t6 W" L+ d4 F: m) Y
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    * U; J& X! X2 Q0 R% @/ V3 k0 R
47.         }
    0 S4 @, i# S1 F6 s& d  a# @; U7 Z
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    0 S; R$ M+ e% ^! [4 _+ y
50. }

复制代码