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）。


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。


+ B- q# H3 G) p! I0 E7 xTCP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。
9 N- V/ ?  K. t0 w

/ X# n# y" V$ M1 F7 ~1 s  \- B3 c关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
. j3 F5 h2 M$ K, e' q

; o/ P( |$ y+ o% D& _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。
" }6 l" Y* W# {0 w3 L  C
8 k- J4 t3 S0 H& N9 m+ bTCP服务器端和客户端的运行流程
" `9 Y: x2 y# E! y/ B9 k3 c
+ Z: c: o7 m1 K& r. T: R+ 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？

$ Q+ u) G8 t6 n+ o! f1 F
1.创建socket
4 d6 R; U4 H2 i8 N7 j  w socket是一个结构体，被创建在内核中
$ Y$ V( c+ |, L7 _0 s/ i  y% T. |( M sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议


2.调用bind函数
  X) {+ {/ K0 |& U; Z 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
. I. L( y1 i: B9 \ 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))


+ g! D* g8 }' t3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
" {+ Q# L; N& v4 Q" N1 l

4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
; c! u7 e  |* \# x  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
8 F! J3 o5 y; t( ]. o

. n3 l) l; X  J* y5.调用read/write进行双向通信
7 Y3 d, ]4 [7 L( r. h" Z- z

6.关闭accept返回的socket
9 M3 U  q6 o; ]  close(scokfd);


6 ?' P* X" ~7 P! A
* L5 q2 J8 g- D  C( x8 R8 j5 R  Y
下面放出完整代码

/ h; u; Q) q" {5 _: B

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   ( ?% }! P; F+ E) L5 W+ v6 o/ Z4 Y
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   5 p5 o3 r* }' m# i7 z! o7 c" z' ^
5. #include <strings.h>
   2 h. O# e8 K" ~, R
6. #include <sys/types.h>
   ; u- d. D: L( g
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   . V: M* l. V; A( Z+ d5 K
10. int main()
    / y7 {) Y- N- D6 c* n" U0 Z+ j
11. {
    0 r. e7 s4 r' W* h5 T+ y5 [
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    # W! ^# k( e0 {: h. n4 m
13.         if (sockfd < 0)
    1 ^9 P, X8 ?9 I7 b9 o; L2 o
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    # ^' d2 t" ]& E6 t9 v- _
16.                 return -1;
    6 X2 s% N+ H6 f  Y. |8 n: z
17.         } //创建失败的错误处理
      A5 W3 O- w9 h7 w4 v$ q- ^
18.          printf("socket..............
    . S/ R4 Q+ X7 Z6 J2 w, a: L; `
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    - q. ]1 v. Q2 Z5 _
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    $ B$ p4 n1 a8 ]2 i3 a
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
    0 w2 O" @5 Q5 y/ [
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    ' k1 W/ Q8 Z. ^0 f  Q: [  H
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    
26. 
    5 h; z+ J0 B  [$ F' g; ]8 H2 a
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    ; _  {6 W6 x& \  `" ]
30.                  return -1;
    7 ?% l1 s. W5 Y+ F! N) ~" x
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    
34. 
    ! N0 U5 t( Q% f# h7 N$ ~) ?
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    - L, o& C5 l% Z9 _; q7 N! H; O' X
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    $ C: w+ p; \2 x9 ?# e
38.                  return -1;
    
39.          }
    + }  t- k+ c- ]
40.          printf("listen............
    
41. ");
    
42.          
    % s- g* D5 v' E, Z7 Z$ S/ N& r
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    4 v- s& S9 T! w. r& p: v8 t2 U
44.         if (connfd < 0)
    : `! r8 g* W8 v. z7 _* X- ^% t
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    4 w# @7 K# `0 F+ ~
47.                 return -1;
    
48.         }
    ( k- s( W3 g. R. j
49.         printf("accept..............
    1 J+ o% S6 X: Z# G
50. ");
    % ?! y9 \# r. ]* y
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)
    
54.         {
    3 Z' ^! ?0 y* f" D
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    ' h" @# r2 @  v- e
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    % L7 P# E1 N" X$ v
60.                         break;
    , t7 t+ @/ O8 L6 \' O9 C' _. n
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    9 A5 D! v4 ]) j8 ?: \
62.                 else if (0 == ret)
    # S7 |* I+ N! x( `& J3 _7 f
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    # t+ y0 a9 d, I
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    - n' Y$ S8 W, W8 I) R
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    0 r/ h" W6 {+ ~( T" D1 g  p6 H# N
72.         close(connfd);//断开连接
    . I* h" Y) G3 q  \
73.         return 0;
    : n; g' U9 C5 q9 F
74. }

复制代码

* r) a* K( `* A2 q1 M0 ?9 L

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 A3 G9 k+ d4 h' _+ x* j  r8 H
3. #include <string.h>
   3 y" [! G: O. Y( S
4. #include <stdlib.h>
   7 ?4 {: f$ k/ |" k$ z
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   " K" F( Y! U0 j* L1 U
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    ; Z0 `  u2 o8 U/ {
11. {
    
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    7 e/ A! h  P# D" }
15.                 perror("socket");
    + c5 }& L4 s9 N$ E, o6 {
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    % s- s1 I& b7 g, q( N0 H, h
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);
    9 K/ k" c: m# ~0 z; q+ E6 F
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
      V* E+ l1 }# D$ W$ A+ P) u
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    + o9 P5 V/ S/ J: G- p0 i6 q8 P+ d
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    7 n# R# x1 I  A6 {! P
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    ; w8 }& H  Y. O+ ]7 E8 J/ {. }; \
33.         char buf[100];
    ! @9 \7 j- I. r  e+ N6 W
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    4 R( A5 A/ A6 m3 X2 ]
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    5 C/ a) `; Z: ~0 w: H  n* I
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    / b2 F1 L/ e& g6 u
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    ) O* \! ^  k0 ]8 l( n  ~
50. }

复制代码

* i8 x% t+ Y# k& N1 j' H2 C) w5 ~