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）。

* g- R! i& \9 K1 o; n
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。


TCP协议
7 R& p' E# j; [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。
5 _( U* G$ K4 q- P3 G
6 b& s& a* P; ~
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
8 i, z& x% A5 @& e8 \

% _8 [6 x2 ]& e, X3 \' Y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
& F0 A4 r# U& R" _, q3 b
; z1 N& F2 s( F% T3 f! O
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
1 _" ]8 G# M3 E* v$ f, V8 I socket是一个结构体，被创建在内核中
# p+ j) y! _  c sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
/ A+ O, q. w& F( L  k( N
  O, i: |* R( D9 \8 _! l: @
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
4 c: N- T1 x  T& i0 W' g struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
; R/ Z: Q. n. ?. Z! ^; T" q: R  _$ r9 r bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
3 E1 T  `+ R3 G
& x$ }" I: }$ {* v$ i, }
! \* J" N% e& V  c9 w% H3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
8 S5 r  N7 e, s* ~ listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度

' v4 g' L* I7 I% m2 M! \
4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
8 x2 U. v2 I: e. \6 ^+ z  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
: U3 H9 N3 {7 `1 C1 E  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数


* \1 ?& P7 ]) A: N5.调用read/write进行双向通信


$ p8 l( [% y+ L; y6 }6.关闭accept返回的socket
6 K) O, o7 N. e  ]( c" b$ L  close(scokfd);

: J5 A9 A1 a; u9 I: t# b
6 |. W+ b+ ?& l  [

下面放出完整代码

6 N, {5 Z0 A6 w

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   7 ~/ ~( X0 m$ ~0 U
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   8 y% h# L) m& o/ Y% ^5 i' Y
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   - \; Q1 {+ U9 w8 A' _6 X
7. #include <sys/socket.h>
   3 z% D' f0 z3 ~* Q" h- a% y$ n) }: x
8. #include <arpa/inet.h>
   $ K  g; i9 }+ R" r$ `6 c
9. #include <netinet/in.h>
   % V+ L8 L: C9 r
10. int main()
    . ~* `' N- ~( B9 K) b
11. {
    ) K. C: l6 s1 w8 T* |' W8 r4 w! m
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    ' O) S, Y( s' c$ X5 }
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    " Q4 r% A6 i4 O. S2 P2 j( N4 o
18.          printf("socket..............
    : ^/ a- u. z' _3 L0 @. F; b( a5 o: d
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    8 e7 W/ l* \8 O' l/ K
20.          
    
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    ( c9 m  A: d$ Y
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
    ' ?5 q. {& p  y0 H6 i4 Z1 \* k5 C7 `
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    & E1 J4 L, T( o$ j
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    
26. 
    + ?% g2 A2 W- u7 [- V* ~  Q
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    ; k  P8 }$ G8 M2 Q2 L
29.                  perror("bind");
    ( f1 P) i; Y- p! U" J
30.                  return -1;
    " X! l- i1 j$ |4 F  Q
31.          }
    * S; B) `/ b% M1 B! k$ [
32.          printf("bind..........
    ( ^% T0 U0 ~* g; U4 C
33. ");
    6 `( W9 a9 i/ h1 T$ B
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    ! k* M/ v% l4 t& Q, O7 @8 A
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    9 }% y: A  j6 {5 N! v9 }
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
41. ");
    5 C" M* y$ t( u6 q
42.          
    / `6 y9 C8 H1 M0 n
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    5 Y$ `* _' T1 H  u1 Q! G
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    ) t2 }0 P# w& S/ N5 ]. |
47.                 return -1;
    
48.         }
    / K) U9 G$ M  y& S2 s! E5 W/ D
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    ) X7 c) I) }; i+ r: k
53.         while (1)
    
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    ( `) z  }; [5 S9 w5 X
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    . X3 n$ g6 d: U! R1 }1 r- f4 i
60.                         break;
      @+ q9 d6 t$ \6 t% M4 x# d$ ~
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    & O& ]0 ]" n  U# d" E
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    5 q- }; X$ H- _: Y
66.                         break;
    6 d# }7 K0 p& |( l
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    * v  y; x: `+ `/ d1 T$ @
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    0 H3 b; q6 [0 o
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    5 ~( x  f1 t- s- ?/ S5 U* Q
74. }

复制代码

" Z) Z% _# Q9 d+ `0 j6 n

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   " J; n' t! A. e' {9 o9 D8 ?( g
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   # c! d7 {) ^: W4 b& m
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   2 M& ]9 S+ P4 u. j2 K4 C& q# l
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   3 X: k$ V# `2 y# H1 a
9. #include <arpa/inet.h>
   ( [9 {  f9 _3 ~
10. int main()
    5 B. b! j" o& t/ P
11. {
    - ?& f% e- Z' h3 P" Q
12. int sockfd;
    4 W, N( M9 Q6 U' B5 P) X  e' n$ g
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    7 D3 W  z( k  n- y1 d
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    ' R/ o5 M: V$ q" g: q
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    ( f) b  Y) z" x, M" c7 j
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    $ N4 O9 z9 q1 F1 O
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    + O/ H2 d( v  o, n
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    + ]5 G5 `0 e2 Q9 i; [0 S0 O
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    7 J3 p0 M& N" b$ _) O/ S
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    ; f, O2 V8 T: O8 x' `6 ]/ R
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
      p- f0 V. R! n- z0 @( ]  \) {, \
35.         while (1)
    
36.         {
    + D) r; ]- K6 E5 g
37.                 printf("send: ");
    ) e2 m% b, ^5 t$ B6 c
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    7 \2 |$ S* A5 P: }
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    : v% G# m7 T8 P9 C) ^2 u
40.                 if (ret < 0)
    & v* @! r! \- M3 o, ~  z+ J
41.                 {
    ( t" `" |* b# U% M* S
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    6 ^4 j  h+ I' d, t. `. k( l
44.                 }
    5 j; R; t; k) h0 l) ~
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    # |" F. Q4 X9 d) X
46.                         break;
    " P4 g/ {1 H3 Q
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    ! ]6 Q7 H: p: i7 ^+ g9 r/ I, A
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

! p, M" m2 S! c; k( d! {, m