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）。


. z5 u9 a6 }4 |$ p/ Msocket（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。
2 G( x2 m' m8 P
7 C8 i1 X" w3 P
- \+ ^  `0 E1 VTCP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。

( z# y1 r5 u+ b/ Z  }
4 n) J- T2 e- n6 v7 Z6 e关键词：三次握手，可靠，基于字节流。


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。
3 c. b* D. O& l* J2 Y! G
TCP服务器端和客户端的运行流程

; Y- T, a! I6 ]  [
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？

  ~7 P) n/ T) I5 x
6 X+ [) m: E! s$ j1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
3 W; e* t  V  [9 M! t" z- [: D sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议

- G* O, X4 e# Y6 z- U
2.调用bind函数
: c$ d" u! c7 K( p: i2 _! w7 b( m 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
7 a; p9 [. L6 M0 v- U" i 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
+ O# y4 t  m8 g8 `3 ~& T struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
3 _! [4 s/ J7 a2 A+ y1 ` bind函数
9 n6 [8 S9 c! \& W1 b9 S bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))

# f% w7 l7 U- Y7 J7 u
" f, d/ Q' P  l  }% l  N  r3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
8 d3 L' w0 O: E+ a3 O" T, C& o listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
( [8 {6 E" t! X

  y" [4 g2 C; l, T4 X2 U4.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

7 x) V3 G  @1 H6 d& I1 M! w
0 R5 T- h" r: A/ E" m0 F# r5.调用read/write进行双向通信
' V$ `7 l& {$ |0 Y& K
4 i6 i& ^! j5 P( e
6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);

" r% ]$ p8 z& n+ Y  d5 [
+ g) h* O/ n3 a
. [0 [' S0 @" \0 ?& Y
0 O, h1 `$ W( S8 l& Y下面放出完整代码

3 f. K% P) t8 q

1. /*服务器*/
   ; I/ d$ k" W1 t) A
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   - b4 z, y+ ~8 l2 `1 @& q) ~
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   2 a/ S, A" \5 s% V
8. #include <arpa/inet.h>
   8 v1 o$ _5 w, K; d8 m% u) w7 I3 e" u: e
9. #include <netinet/in.h>
   6 M2 i3 r1 P- |; j/ Y+ I
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    1 J  |; H- h- N6 J0 Y
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    2 w  D) R% v4 k* @* D% h: k, x
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    " K1 }% M+ D& w0 M" S# R2 c0 i2 O
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    " ]9 |& m  x! Z/ g! N! h) o
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）
    
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    6 H$ j$ ^0 ?- y
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    : ?+ O; O0 \( Y7 F
26. 
    $ X! B  q# m& S* U5 u% {- V. ]& _4 a
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    3 L1 L: o# K" K9 z: J) A! g; C
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    5 g3 V- b% q" B- m" a/ ^6 J
31.          }
    : M) h: g7 W% }+ ^
32.          printf("bind..........
    % M3 @3 p1 i+ ~" a+ J0 K
33. ");
    9 ]5 j$ f$ U/ p% J: p+ r
34. 
    3 l# m  X, t/ }. U, C
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    ; o' d) `4 Z8 a. H0 q  l) Q3 p
41. ");
    2 Q) C3 Z3 l. b" R
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.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
      z2 o/ h, q/ L' U0 j* @7 j5 I3 \
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    ' ~4 R6 i% _2 g
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    $ Y, t0 o$ q/ x6 G  A3 H, E
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    
54.         {
    6 m, f% X- H2 c+ w* U: K
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    3 w1 t1 K" k0 d' f9 e3 Z
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    % Q7 D2 }- P" i' V) F9 r+ O
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    $ V. Z+ r# O2 q, E. c! x# P* F
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    # U7 \. C% d+ X6 J5 ~0 T
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    / X. s8 _: B% J- y% B7 R4 i
70.         }
    ( h2 B1 Y7 E4 B
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    ; k/ e! M* T4 z/ o' {
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    ' F2 L& P6 F+ j, X& n' P
74. }

复制代码

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
     G5 j/ a; f) x  @$ N' i  o
2. #include <stdio.h>
   ; m: t2 F; z6 s2 l, Z4 u) M
3. #include <string.h>
   0 r7 O; C% @$ g
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   . s& Z, h1 \1 k7 _% _2 q! w. [
7. #include <sys/socket.h>
   4 [) G* ]4 U. B5 H( x
8. #include <netinet/in.h>
   , j, S4 W/ B% j) k+ S% M
9. #include <arpa/inet.h>
   . F5 V$ E, ]) a# e$ j7 k
10. int main()
    ! K8 u- X* \- o. g9 N% X
11. {
    
12. int sockfd;
    7 b! d8 g; ^3 q. a+ g0 D& k
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    & j( R5 p! P- \7 w  T6 J
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    6 M* ~% r; F8 V
19. ");
    ; a7 @2 b+ d$ A: {
20.         
      B4 C! j6 `1 v4 _
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    1 f+ i2 T7 `3 Q
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    - R) Z/ J4 K* o
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    " I4 D( w) \! J5 _; z8 K* j
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    . |2 m& P* g* r% l# i8 [& S- {" ~% V
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    5 N  O9 n) J7 \/ x7 d. F. w
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    # Z& G* m1 k# y* d; V4 o6 ]
35.         while (1)
    & w$ g  ~3 v# z9 H1 B" V
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    2 O+ |0 k5 g' f) W7 C; g
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    # |2 l6 M" d5 P2 R* R5 W
40.                 if (ret < 0)
    5 g9 U, l3 B6 ]% j; C
41.                 {
    , e; B; i/ v4 O. y
42.                         perror("write");
    . x1 e% h$ R% k3 M2 m
43.                         break;
    1 C; _0 k1 b: h2 c- C- S
44.                 }
    # t2 u4 f0 K, @( [. J" s
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    & J) F  W3 g! O4 Q
46.                         break;
    
47.         }
    9 R9 A" h! x: ~3 u
48.         close(sockfd);
    % N( u+ f6 f% @
49.         return 0;
    4 f1 f, B6 n& g" L& _' T% ?
50. }

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