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）。
+ k) u8 v! N# J0 [0 c
4 X6 a3 r0 ~6 w+ x  Q. n1 x! J
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。
; A: r# u4 M" e7 @) `. c3 E
+ x& y: J7 m! _% v
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。
* I2 g* w/ k/ W5 |2 E

关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
8 F1 M7 v7 s7 K, o7 l" X
& W  q) n8 @, `+ O% E. ]4 ]/ [8 r% r& m
9 k% I' ^, q! H! B' l9 r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


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$ P) A6 U) g* x4 k6 Y

1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
4 C" P  |6 V9 w0 G sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议


* W& \3 n& N( k5 S3 `2.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
struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
! E  C/ q% N" X, o- v" \; d bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
2 ^4 w: u2 R, @

; F" e. T+ e0 l4 a9 G3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
% K, j" P; b, }+ Z$ I: H+ V listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度

5 N' n! W; r: U
5 r$ P& X5 [4 E/ x0 I; y1 U2 g4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
0 h7 H9 @) J: l( A3 H, g# e  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 `0 e; w3 c+ i7 r
: B& ]5 I6 k' k
5.调用read/write进行双向通信
0 g6 U# ^; M9 q' i7 q& X2 j

" Y  J. r( m: w  {6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);

) [0 n5 D8 {0 Z
4 S6 k, k# S2 z! d1 k4 h' j( f$ i8 _/ f
& A) u+ E8 u6 {& [
  [: ]. U1 F4 Z0 Z' W6 U下面放出完整代码
4 r4 y) y4 V# P, C

1. /*服务器*/
   9 m7 x9 X! ~: X* }
2. #include <stdio.h>
   ( {, f% e5 o. ^7 Y
3. #include <string.h>
   / W: Q5 J. a+ D1 q/ ^7 f9 G' Y0 V
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   7 W, T* ^# U1 d# U$ A% d+ j1 E5 J
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   7 y3 `" }2 @( z
8. #include <arpa/inet.h>
   / ~/ ^, b2 w/ g; _  w7 i
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    $ D' Z2 |. S2 q
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    5 |. e' |5 U- X, Z+ O* p7 v
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    ; k& ~2 D5 `0 M
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
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）
    / @9 B7 D) O2 p  U
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    2 U) D; U/ A1 d4 m4 y& `8 O, V
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    ) P( l- t1 g3 A- {- `
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.          {
    
29.                  perror("bind");
      K4 H$ F: d/ K$ b" m9 i
30.                  return -1;
    
31.          }
    3 {0 g% v3 E  w# d+ A
32.          printf("bind..........
    " l! s" g4 R2 A& n9 |: I$ B8 Q
33. ");
    
34. 
    9 G2 Y7 @; N0 E0 a0 T' X+ V- I
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    * F& a2 H' }" k* v9 g
36.          {
    0 t1 F$ @& b" h" I* l6 C! @5 f1 g& K
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    ( Z* N0 J3 Z5 n1 a
41. ");
    
42.          
    - ^# \+ }. F1 H- T: [. }
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    
44.         if (connfd < 0)
    7 W& ]4 L& A& _2 v
45.         {
      Q. x& j0 F  a
46.                 perror("accept");
    8 F1 L& o8 x) u9 R/ \% [+ F: S
47.                 return -1;
    ( }" B4 W; I% F; @
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    3 ^. o& C4 l# {2 @; g9 d& L7 P
50. ");
    5 N" b0 F4 [  f2 ?$ i1 q3 O
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    2 b/ f! H9 M/ B2 j# B' C) l+ T0 B* P
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    3 i. S) L( L2 D" Y; c. J1 q9 j- E
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    8 y" {# N. E+ Q1 k4 T$ A7 n3 w
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    % v' Y0 R. Q: g& v
62.                 else if (0 == ret)
    # T+ Y( v% p' h, F
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    - R; o* D/ `: j  @# g3 X. u
68.                 printf("recv: ");
    8 i; u) j) ]! g$ m, p# X6 M
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    - H% e$ Q  S1 Y8 i, K, `; p
70.         }
    & e5 S! @1 T8 v  G* U4 K
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

: Q; p5 r! \  \6 A, B  M5 f8 r

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   $ U8 Q" x4 D+ a
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   - k- F5 S3 e1 b7 b7 o" c
6. #include <sys/types.h>
   0 S; b) X  z0 V+ i+ X
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   ! e4 p8 F% `6 L
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    
11. {
    ' L0 U! ~9 K6 C+ g5 s
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    1 r! E6 t( V: u6 l6 P( y
16.                 return -1;
    % U$ P! T' b) [& A+ c
17.         }
    6 H& p, u; v9 p4 y
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    # |8 J7 N  a+ o3 Q+ z
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    * C; I9 n& b6 p, t0 V# N
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    7 _( s% B) Q0 w; b
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    & A1 @6 f8 Z' T9 y, e* J
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)))
    2 i" A, O5 m% r5 K- K4 o
27.         {
    , j/ F. u3 }8 [$ l+ B! c
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    
33.         char buf[100];
    ) v2 o- ~$ j! {7 g: e
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    ; d2 r& ]0 e- m2 ~
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    6 L9 e* }( i( Z/ O5 F
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    % N2 {6 {3 q! c4 t2 J3 d
40.                 if (ret < 0)
    ' x6 L* ~) _+ @# |( [9 F) S
41.                 {
      z: T' I( A6 e0 a# P
42.                         perror("write");
    # p1 a- L* k8 f% J
43.                         break;
    
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    & k/ H6 f  {7 q/ B! x0 l$ y9 g* @$ b
46.                         break;
    + P# B0 r! o" L) a; j( C
47.         }
    6 R4 m1 L+ q& X! ?/ x
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    : t( |+ \9 N3 ~" x  J; C. j, Z
50. }

复制代码