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标题: 自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP) [打印本页]

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作者: admin    时间: 2020-5-9 02:09
标题: 自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP)
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）。


' e' t8 Z( n$ n! Psocket（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。


. t: v0 Z& C( YTCP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 n5 A) _, b8 L0 ^

关键词：三次握手，可靠，基于字节流。


, N: ?- w6 |2 _3 P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

$ `9 y* d1 k' R
/ [  x. W- z/ l8 n, J' z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？

. x( X9 @- t, ^1 X/ a4 X; T
1.创建socket
$ v6 X6 w1 W; L& g/ {' I+ x8 d 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
8 N0 u8 L$ L4 d- K& e; L  i& {

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
2 l  x" n) c7 @4 R bind函数
1 X2 g. c# K6 K% m9 g bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
- H( U% w6 A0 z2 P
' f& [0 B. L& g: S* v
3.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

% |7 p  s/ o: y# _' r
/ J9 R3 }/ b' Z3 D/ W' L4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
4 k6 a1 v/ O  S- n2 m  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
2 P5 D7 E) ^/ h6 ^( t" {2 I  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
" g; i# M0 H9 Q. q- {* Q  s  B
2 i4 p' B5 L* Y' j5 h( w' r
5.调用read/write进行双向通信
2 _$ Z7 e) m* M' ^

6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);
" e% p" B) i, X2 n
0 x5 W- `( C/ L. A8 e+ r3 S
: l' \/ _' |) P4 }; X! @

下面放出完整代码

4 y% n, S( g+ }1 f

1. /*服务器*/
   6 ~! [/ n$ d) k3 [/ T6 _/ }
2. #include <stdio.h>
   ! S( y4 o/ x$ c, h6 I' v& b8 ?( k: ?
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   ; A; M  W' q) n7 C
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   $ F# m/ h( S" l  h
8. #include <arpa/inet.h>
   " w3 [; M( O# S
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    , ^; o8 B3 S% P  W) {( I4 z
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    0 U* M6 U$ l- e0 F* \
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    6 F( V) n  k9 n: }+ Z; Q! p
20.          
    8 _5 n, B& y8 e# o
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    ' }3 V- N( s. z+ C
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
    
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    * Q. |9 ]# L# g- n- D( j
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    & u, s7 e  S* Y$ H' {' U
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    
34. 
    4 A& [2 T0 @0 v6 C6 h
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    % v/ R, q. u0 g+ `% Z
38.                  return -1;
      E7 T% L4 s# R# h4 Y8 \! v4 |
39.          }
    # o* w* d% d* J9 N/ @
40.          printf("listen............
    ! l% ~& z1 v4 i: T, B
41. ");
    8 p( n) ]" Y5 c+ G$ F8 |
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    6 T. F' p# X* s# k# Q
44.         if (connfd < 0)
    7 s0 \8 p6 {1 h) K( I
45.         {
    / Q, l) w8 L6 W4 M
46.                 perror("accept");
    3 z8 K* W7 d# x; f/ o; {( ?
47.                 return -1;
    
48.         }
    : w. m, }( y' j9 M
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    ) |; q: B* b" y# }  [! {
52.         int ret;
    ' ~3 _( Z: h5 N# j- H' U* W; h
53.         while (1)
    1 d: r9 H/ I" Z* j  j9 H
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    ( h* j$ U% U0 R
57.                 if (0 > ret)
    3 F( ?9 d5 g8 v
58.                 {
    4 a+ v# X  h' P) c
59.                         perror("read");
    2 Y) ?: E4 A/ h
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    # b0 a% t' t5 e( f
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    7 X/ E& b; q8 d& ]- I( {
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    - G3 w4 Z3 s+ c: E- q' T  u+ v
67.                 }
    2 ?1 Z3 U. V6 A* z$ v! U9 a9 y
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    ; O+ E! u( b* I) ]
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    0 ^6 Y; c. p( P' e6 P% `
72.         close(connfd);//断开连接
    6 }8 R/ c, Q/ R2 w2 q6 H
73.         return 0;
    & H: U. z* {* X2 n* h
74. }

复制代码

- l/ q& s; |, X2 R+ Y( W
- k/ W8 D" {2 n

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   8 S! R& ]/ }. h& T. A0 P" X
2. #include <stdio.h>
   % t( N  o8 k- I# p  R
3. #include <string.h>
   : r1 p5 C- \8 A# _% z' Y. \
4. #include <stdlib.h>
     {: A6 v$ Q0 g9 z+ g
5. #include <strings.h>
   ! N4 Q5 z* a  B, k! [
6. #include <sys/types.h>
   " r3 ?) u. X7 }! f- @% y4 A. T
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    ! h: m8 `! {% ?" Y0 G& g) E
11. {
    4 D. i, O' j: ]# c" V2 ?
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    , y  {0 h/ q. |" Y2 P
15.                 perror("socket");
    ' D. @9 W* ^8 I
16.                 return -1;
    
17.         }
    6 M, A5 w9 J1 X0 M" `
18.         printf("socket...........
    2 k- R8 z  t2 ~+ o
19. ");
    4 C- o. ?% g+ u4 q
20.         
    , F) f7 w2 o" T. Q7 C1 f/ d6 C
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    + M5 }4 U! `: E1 \5 a+ r
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    3 B" N; }, p# [" W3 X
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");
    / v8 u$ y3 D  W0 ?1 `( M5 D
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    9 i3 H/ c: G# H3 N# u8 s& l
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    0 }5 N7 W- f6 `, T# V5 c# Y
30.         }
    % [5 W1 E; I7 l, J
31.         printf("connect..............
    1 [. x+ h/ Y' _8 C4 j: d2 ~
32. ");
    
33.         char buf[100];
    9 @# y/ G: S8 a' v
34.         int ret;
    0 U! g  g' ^) }9 K  Q  N/ ^7 |9 {
35.         while (1)
    
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    ; P. N/ I" F$ r* G* y  m# C
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    ! f6 e. k% Q+ J
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    5 `: q  I8 h# B: m
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    ; }/ u! w5 q8 d# S" p/ b
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    6 S( h! b1 Y* h0 q) O$ j7 g
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    1 W  Z) _/ Z- P' q7 `: \4 j1 s
50. }

复制代码

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