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）。


- J" W* X- `# A4 N5 E* I3 ?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。

& _0 s1 I* L- G
TCP协议
; L  p. N, i) J. @. J5 k: pTCP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。
6 {3 H: S0 }( ]; S2 }) o" p' \" z

* u: j$ l7 m  q- ]1 D  r+ M' B关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
4 @+ q& {/ l& ?- i6 U3 o0 a) }
5 T1 E& y0 O/ @! D6 J. Z
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 @: q4 R7 N! G6 K& m+ x# z2 UTCP服务器端和客户端的运行流程


# j' I0 M1 o1 I' K+ t+ w# 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？
( E2 W. a( b( }5 I

+ Q7 f; }) d: b1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
% c  K2 C+ Q- K$ w8 C sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
7 R2 R& O8 J# l
! y" z2 }* I+ ~4 \1 @
2.调用bind函数
+ V& S, z9 j1 z" U9 Y# o 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
2 S6 Q3 x3 Z8 B, r# S7 R% u  [ 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
+ j# a. M. i' t, W$ D4 q) G! e bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
0 N; E5 M7 W3 \

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
4 R+ v% p8 N0 A$ ?

4 M: A1 x* }7 i# e+ o  s4 A4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
# S- L# S1 _$ s2 T1 l  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 N- @; G- ]3 n% D5.调用read/write进行双向通信
; ~% B, s9 E8 v" }# c3 O5 N& v7 P5 O5 W

6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);


; E3 u3 p5 {$ [9 j0 _5 x" s9 N6 |

下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   3 f9 y; a! F6 \/ c% s8 l; V& A
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   ' m8 h- ~$ i# B1 G1 U) T& R' R4 }5 p3 p
6. #include <sys/types.h>
   7 E/ b1 N2 l6 _8 E
7. #include <sys/socket.h>
   2 u7 k1 O3 ?/ _6 Y2 C# _8 p/ @3 T3 W$ g
8. #include <arpa/inet.h>
   / C& N6 \+ L$ q# ^7 R# u
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    
11. {
    2 R. B5 h& ~% Y6 e! B' @! o. `; L* o
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    , q( a1 Q2 Z' f% H+ X! g0 S
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    4 w* }# e. I7 j1 d' h
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    7 C9 c  F: l) H% }4 W
18.          printf("socket..............
    ; F4 O* u9 ~* }
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    / ]2 W# k" I% h" w. ]
20.          
    
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    6 |: l5 J  o$ H" |0 @: M6 b
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
    & i+ x8 U0 y) O3 p9 R: g+ ?/ O7 {
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    " q$ K/ `% o! m
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    - j+ \2 {. j" K- w- F2 m/ w! z3 |$ K
28.          {
    & @+ Z  ^% S( y" P& Y4 X0 C8 x! v
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    , Y8 ^3 h" \+ d( B& d5 O, {3 K9 K
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    + [" Z" b* I; g4 i. d  j' p
33. ");
    8 B' x8 D  }/ E# H0 k' r$ h
34. 
    # z, D& P5 R- R- d
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    ! p2 u( r) _* Z/ i# J/ W2 m  F
36.          {
    3 w' Q* A4 Z" U
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
41. ");
    
42.          
    # ]" k5 @1 p! _& d; a2 Y6 r$ i8 z0 c
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    1 u, |0 a8 ^7 {' f9 i: l
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    ; o, Y1 \  Z4 ?% x$ F  f- c
46.                 perror("accept");
    8 a  l5 Z& r. w6 N! `6 D, u" n# C* X
47.                 return -1;
    
48.         }
    ! k6 o! }4 k+ ]" V: v3 P
49.         printf("accept..............
    & e. U, f9 c, B. X
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    / Q$ K' V( _% W8 b; k" R4 R9 G* H& D  N
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    3 @5 S  ~, a: h- y# @5 S
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    1 {. k, i' F7 H; w# X" [! H
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    , {/ T: J, ^# P* o' x
65. ");
    7 d2 b7 _* k% B0 V8 P7 s
66.                         break;
    " A* `; z( H7 T) R" r* b9 E3 i
67.                 }
    0 S' D& V1 Q" w
68.                 printf("recv: ");
    ! ?3 m* _/ M& I! d" z
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    4 [7 Y* k  D- R. ^7 U5 b. J& ~
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
      k& ~1 t% o& G3 ~" X/ X" d2 X& V
73.         return 0;
    ; w% F8 B; @8 v, ~/ M- o
74. }

复制代码

  x0 {+ X( i5 z
' b! c. M' R/ t- n3 V: ^

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>
   # S5 x: R6 S1 a& X
3. #include <string.h>
   ' t( |* b4 ?/ k% A0 M
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   + w5 S. a6 A" }) s) U
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   : N4 c5 ~  `/ s! U' n1 a( C
9. #include <arpa/inet.h>
   ) B+ z( G8 v9 C5 G. E  r
10. int main()
    + r( l6 C# W4 {* `
11. {
    
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    * D" {$ \9 Z6 x1 d+ Q
15.                 perror("socket");
      Z' o% k4 {( r
16.                 return -1;
    / L7 u1 B, |+ I+ |- ~
17.         }
    + a" N" V- l! X6 e
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    * C# m6 }1 F7 y
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    : h2 W" q5 L3 u" `! M" x
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)))
    % K* W% v6 }# [; ~2 O3 P' A0 y. k
27.         {
    & _  H7 h9 _) m) k0 W( \
28.                 perror("connect");
    3 D$ Y+ L* ~1 @+ p) u- r
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    / ]( a# k& d/ L! V9 I# V
30.         }
    ' ^- f2 q8 ]4 A5 y# z1 f3 y
31.         printf("connect..............
    # z+ q( R- O0 ?3 r1 F9 {. M
32. ");
    4 ^) Y5 p) W& h. {# Y
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    : U4 X3 w) [; c+ x5 T
35.         while (1)
    
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    + I& x4 ~+ N, v( v. [2 h
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    ( i- p- u; q% D( [% v
49.         return 0;
    
50. }

复制代码