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）。
+ f1 O6 [, P+ s# t3 R! ]

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。
3 L, k; ^7 @3 R
& Q- b( I4 e; T: o; l! c5 n% z
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。
+ S7 y  |* \: n. }1 b
5 I" K4 K; V# d! q4 D$ J
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。

# O4 v  }  M; e& \4 [
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。
# j+ Y/ O& i. Y9 Q! D% ^  N6 f
TCP服务器端和客户端的运行流程

% `1 |2 b) |; r9 F' A" w
3 d6 ~* |% D3 K- ~: R9 z% T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？


9 F" Q7 M2 k* \& P5 \7 V1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
$ M# `" e. s/ H7 s sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
" G  h& T$ i! j: W
; {/ {' Z2 \0 Y* g
2.调用bind函数
) ]! J% ]$ V% P- I  l9 t 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
: m4 D2 v- H3 j* |$ l$ Q 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))
9 Z- h( c& k$ ^" j/ D9 F

3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
( T: V8 P0 G) Q, h" j$ Y8 O* ~+ P listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
$ @( q! S/ a- R

4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
  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

' C* ~* T  R8 j+ g0 q. T6 }
5.调用read/write进行双向通信
  v7 n! n" g; r1 L8 L

6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);
) H" j# G3 g9 F6 M, U* I
# `" q1 W) W) V/ ?# @' ~


下面放出完整代码
+ H2 v1 t! n* b0 w2 X
/ w, p' l% _0 j, v7 g

1. /*服务器*/
   1 j- i  {3 Q3 Q6 B. A( e7 I' f2 `
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   8 m% R7 ~5 ~4 i  A& I
4. #include <stdlib.h>
   : _, i- m( }, F. C/ V* H/ \
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   " ]- k1 i/ x' a2 j) ]" N
7. #include <sys/socket.h>
   $ ]) a. g/ z+ m# v$ v
8. #include <arpa/inet.h>
   $ V& D  h; S6 U
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    . M# f: Q( q  u. O0 w; q
11. {
    ! X# F$ f4 P" d
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    ' g& `6 b4 z: [: n+ y
16.                 return -1;
    " {8 l' o- ?. M: p" c  W
17.         } //创建失败的错误处理
    - [! Q  {3 V9 B1 q2 C# t
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    * e4 V1 {) h; B% }
20.          
    
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    # ?; v7 s/ c* M
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
    . B/ b9 U# V5 @/ ?5 ~; T7 {
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");
      h: N; i& F; T; }
30.                  return -1;
    
31.          }
    6 ^2 B: \5 t3 U  x8 n
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    . k' e, i6 q  @. @, M. E
37.                  perror("listen");
    & U+ |  Z2 Z2 ]  G% {3 L
38.                  return -1;
    
39.          }
    8 X1 r7 t% n  w6 o; L5 C( f
40.          printf("listen............
    
41. ");
    
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    ) e# C$ ?3 F& x2 i- `! F
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    
49.         printf("accept..............
      o7 E5 t* q! ]" ^& r
50. ");
    " M/ _; T; E/ _3 P8 D
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    0 o6 C3 W- p% e. d
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    0 T: u) i* `2 Y. Y/ t: R
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    ) _. j, I9 F( X+ e3 u; z
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    ) {4 p- ~% D  [: C; O  X! i# f
59.                         perror("read");
    ; H& j! l# q" S9 l4 L  V0 U* P
60.                         break;
    ) w# x; f2 x  P
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    & U" u  q, {- B# z- b1 J
63.                 {
    / @5 K5 t, \! @+ ^- b
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    3 T# g5 N, |/ C* m/ u2 c7 r
68.                 printf("recv: ");
    $ D: W% Z! ?1 ^3 _" C
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    0 {" k; Q" L0 L. f% B! {% D
72.         close(connfd);//断开连接
    / s- [+ C$ E7 w7 d
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

/ F3 R7 M% G4 b! k) c

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>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   4 `; M  w- C- @$ F
5. #include <strings.h>
   : ~) U' x& N+ I
6. #include <sys/types.h>
     I, h! p! y- ~8 P- i
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   $ x: V9 f$ t6 }; T/ v- T: q. c8 m
9. #include <arpa/inet.h>
   3 w  ], ]4 |; \( A' }
10. int main()
    
11. {
    
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    ! \; y4 u: O) r4 e1 R
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    ( y8 {/ t$ y' r' X# Q6 N
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    $ F$ h' y9 h  S* u8 q! E
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    . `+ E# r5 H; Q2 P0 k# y0 v# f
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)))
    ; p& N3 R+ a# h) J' o
27.         {
    3 L  a/ `6 [) w+ M+ G: H0 e
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    0 C2 u; {. V) e, M% v0 B3 I$ x
32. ");
    6 |: P& P7 Z  x, [& [/ D
33.         char buf[100];
    4 f  ?: p+ `+ ^$ i
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    9 m4 ~: X5 o3 |7 c5 n/ y
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    2 m5 {& D4 R! {- }9 T# ]
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    7 z3 B- s- r9 N: }7 A. t8 i
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    ! h9 r8 K, j* \$ x1 M
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    ) A0 c+ W2 S% h. r  Y7 u* j- z
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    ' [2 u0 O  ~3 j; t% q0 _' [
47.         }
    ; {6 e" l* J3 i% A) r
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

' E) H2 }( |0 P3 _" C