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。
" W& p, g1 ], V6 {7 C* E! f

TCP协议
8 ^- N4 L/ A3 t  w. y* \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。
' d! V! ^" v' [) @/ W  ?
* e1 q" c+ W+ X/ F3 l: C& S
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
& D# H0 s- C/ B- S0 a8 d( F1 V
+ f) f7 w! J5 {5 N. `3 I0 F" D
% J5 f$ y; f) T: r8 z- C' W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。
+ S1 T0 f" p" r1 g2 m% R! {
) u! {9 I0 `% t/ K* oTCP服务器端和客户端的运行流程
" Y' G- s' \+ P6 [
" l, A! d; }# X8 d6 q$ R
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？
" @. E3 t9 |6 B4 b

" ~7 Z. p& m7 Z+ s2 x1.创建socket
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


2.调用bind函数
- C. Z3 d4 z* n  V8 O9 E 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
  `. z5 i( W- U  I& W 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
  h4 V% n5 V, a( W bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
) O1 d, `* M, l  j

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
& b( ^$ E# l( g) j! O. B
4 F3 ]" o% u+ j5 \9 s
' T9 _! q' t& [+ ]5 _# I: I4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
- X1 t5 [7 a$ d/ G  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
: Z' R# n$ U3 U9 k# \0 e5 W% S, S9 Y  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
. F( a1 K) Y9 [& {# R
. e' G! e3 D* T, q* ?. k' P
5.调用read/write进行双向通信
" _' i) h8 `+ m2 e' n' v

6.关闭accept返回的socket
4 M( l! v% q4 ^4 \, I4 Y" d  k  close(scokfd);

+ `9 K) G  w0 k3 m! g5 t2 K
2 E' z% q! p) f# N7 w

$ v" Z3 y9 o; L下面放出完整代码
5 j! H. B; g( O) w
" W: k# P. Q6 }/ {5 A1 Y

1. /*服务器*/
     j2 @" q: A# ^! I/ u1 m! L
2. #include <stdio.h>
   2 i5 L+ A1 R+ D* Z( ~
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   # t* z. ~$ T$ B5 k" U: c4 J8 x
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   * a. D& P+ c9 ?- }1 a% Q
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   ) Q* Y8 w- ^( d7 |9 a
10. int main()
    " _# K$ {+ K3 r! ~0 N0 ~2 ^
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    " Z# Q# ]' z" Z/ I
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    ! ]3 y% }+ m/ Q! r
15.                 perror("socket");
    & Z9 O+ L* P1 @) {4 U) X8 X
16.                 return -1;
    6 v$ L6 P) P( d2 v+ o+ ~+ g2 @
17.         } //创建失败的错误处理
    ) ~% l& A% I# C' B1 |
18.          printf("socket..............
    % e8 p; ]* \) R9 o' i) w& R. P
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    % {7 e# r: h% @3 X
20.          
    0 F, j" l3 B! w+ Z" o' K
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）
    6 f+ e6 r; I) a& S
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    3 P5 f/ e" [' u8 c3 I6 _2 E& ]
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    & L+ z& o' d1 Q6 g7 Z/ X1 P  B
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    4 Q3 N3 A4 A+ w- Q6 c1 v5 i
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..........
    9 b9 ?' s$ R* m  J
33. ");
    
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    / S# B% @3 z# t) |
36.          {
      J/ z+ C) i  o- Y. j
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    & b! E4 s4 H5 C6 T8 I' R" b
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
41. ");
    2 x  a9 U4 A' H+ K
42.          
    1 g7 O5 D, _8 ^
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    4 k! A% w. I- {, ~. A/ L
44.         if (connfd < 0)
    3 g) P. \( B& z
45.         {
    4 m( t) W: I( ]+ Z7 l+ J7 |" O4 [
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    6 H  J! ~. m" v5 Q5 ~) i9 `
49.         printf("accept..............
    5 P2 b; V0 F: d2 \* s. l2 p
50. ");
    / g1 n& t1 E. ~) ]' M2 a3 l" O
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    " `; x; E6 }; e7 J
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    7 F+ M% b9 d! J
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    7 ^8 Q. t8 Q, R3 H  F" L! H
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    - O/ @% t/ V2 O
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    ; R0 {2 C0 {; Y; y7 K
66.                         break;
    
67.                 }
    ' W3 {" [/ L! q( _' w
68.                 printf("recv: ");
    7 f+ `- I' O! w: i( U; H
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
      v/ X4 k4 v# @% T; S; ~
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    * H. g) \& ^+ H0 J5 z
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

) K% x* Y. p2 z  W8 x

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>
   # s4 X% q9 g$ m+ ^/ V8 F8 T) k3 c
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   / ]1 q: A) H6 ^2 A% w! U
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   ) E1 a0 u8 B% H4 k. k+ w+ k
9. #include <arpa/inet.h>
   ) _2 s/ F& f) [. K0 c! f
10. int main()
    
11. {
    - N; J" {5 G$ c0 z
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    ! o/ B( t# |' r# {2 \  B; Z4 B
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    9 J8 t. H  j# ~- g
17.         }
    0 E; e" g8 J8 r5 y9 a
18.         printf("socket...........
    9 ]( `+ v+ {% G+ q
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    * B  K) Z+ y" w" O# t+ P7 {6 H
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
      c* v2 a$ f9 _# `& F  _" k# r
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    
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)))
    7 i5 I' c1 k, S; y" x
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    & f$ P% ]2 s/ m, f$ D1 c  w
31.         printf("connect..............
    6 e& ?1 h1 N: z3 n& t, {
32. ");
    
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    7 i; ~# @- S2 z% e
35.         while (1)
    
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
      m) F) y  Z- a% }$ j6 R& F) y; i* F
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    / n( v$ h; f1 l+ U' O
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    2 e8 ^$ K" b8 g  ^& t" b% a, E
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    ( c( V% X/ f; ]; Q  R
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    7 h( d9 U2 o7 u% K* I
46.                         break;
    1 q3 p8 I! J0 r2 ?& l1 m
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

5 W% C( Q& F% M: r9 I4 U