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）。

' W. I" r: e# K
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。

& d, @8 i' r- l, i
TCP协议
2 u3 {2 ?; K8 k7 `) S, hTCP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。
3 I) ^* s/ ~0 |( z/ B; o/ c6 m, i5 n

关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
% k% d' X+ C9 w2 Z
% ~7 H& L2 \7 d7 d: j
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; n' N8 N. A3 @, P" ]
TCP服务器端和客户端的运行流程
9 g3 ~# b6 T* 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？


1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
6 W3 v; Z/ G4 n8 P0 N5 K sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议

, G: `$ m/ b7 ?, B4 A! v2 w
6 ~8 E1 C: {+ W+ l& M/ _$ \6 M2.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
, k$ G0 M2 a7 }5 C2 N struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
& i) w6 ]3 j, w4 ?5 |  H  ~; Z5 \ bind函数
) z& {2 ?6 [" x bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
1 F  d+ \; i+ l4 v

6 p- j  G6 h: t, x7 n/ b3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
! z) k8 L6 [9 c listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
0 `! F- Z+ \1 @/ S
! T9 R: _7 Y7 n; a
- y2 F' k8 |1 T: {4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
/ C: w' O. N4 Y" q  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
5 J) u, M+ V3 `8 }  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
$ B6 `# F1 g2 A
+ s% n/ m" O8 D% L+ ^
2 u: B8 P# p0 a  N. P( p5.调用read/write进行双向通信

4 n8 ^4 R7 E9 Q$ s, W# W
6.关闭accept返回的socket
$ S) W  S7 v3 u0 r8 ^! p2 {! J  close(scokfd);
5 C7 e1 B% S) G7 g- Y2 s
0 Q! P; ^  w( N* f

. `& G' _5 H2 z9 g
下面放出完整代码
2 B9 a( D  ?% j- G! C+ T9 T

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   # K7 l: G0 R, m( r( v4 l- }/ P2 a
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    + v* U' }/ A' v% A! U
16.                 return -1;
    & Z; l+ c! R% |6 N& g
17.         } //创建失败的错误处理
    , R, ^1 J# ?/ {9 Y
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    & W( |1 n6 I- Q8 A) ~
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
    
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    1 q& p1 |" l* y
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    2 z9 ?4 h  T1 |  ~
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    , k) C( L% [  t2 O4 r
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    ; V9 R) E$ M4 }' [9 B5 o: M% X
37.                  perror("listen");
    - x, [  o$ K9 c1 ~* M& a
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
41. ");
    4 I" Q- }( _3 ]7 G/ f1 x5 Z
42.          
    ) \" i& b5 \3 v9 r3 z
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.         {
    " v! f' C. n! |, K0 v# \
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    : U6 O) T& c8 q
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    8 ]5 [  t! \' ^/ k( n
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    9 H$ I% L4 t2 }: S: k
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    8 G$ g' A/ G/ p  Z5 M
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    $ m, o  V' w: g5 u8 v" c
57.                 if (0 > ret)
    - Z5 f4 A7 L- p: B
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    . S- V- J9 U* r% w: P
60.                         break;
    : H& l6 }% s% O4 [
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    / h6 y0 ?7 M. [* k. w# X( F6 ?! K+ M
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    3 w& @9 g  m2 i
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    ! H: I4 b. }8 ]
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    5 |: _0 E3 q  Y: W3 ^( }# ]8 {
70.         }
    ! J, D  U, V4 w  r3 d4 i
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    
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）
   
2. #include <stdio.h>
   0 V" g0 y1 b( Q) n" S
3. #include <string.h>
   3 v& p) X/ e) C; ]  j
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   . v1 _% J2 `/ A
7. #include <sys/socket.h>
   $ ]* j9 J0 z8 W6 V, J
8. #include <netinet/in.h>
   * @" B; |8 Y4 S# y, N2 _& R
9. #include <arpa/inet.h>
   * c9 e+ B, I8 f# Y
10. int main()
    " c- q5 V* ^3 ^8 D% W' R# }( q, c
11. {
    
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    6 Z! M5 s/ X3 t) z6 P! [: i
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    7 s: H5 E5 R$ M4 g* l* z
17.         }
    ' X- g/ O* I3 I$ l- S2 @
18.         printf("socket...........
    2 ]0 I: x& Z6 f5 Q
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    # U" S$ q9 \7 P
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    ! W7 r+ J/ U' Y' e# E
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    # B( S# r# G* R
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    0 O" @/ K( S; @' P% v& C
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    ! L* U+ d- X5 g/ [) t2 l! K
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    3 W0 u; u; j; d" Z/ Z
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    1 l6 m) q! W" h2 V
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    0 M/ t. p! X) F/ S) H
40.                 if (ret < 0)
    , g- A7 A! m6 a2 o7 T- s
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    ; d4 c0 [7 f- I
43.                         break;
    + [! I! V2 U0 k3 Q' e8 k( P
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    * A% ?# t+ T# l. d  _5 o! {
46.                         break;
    4 {6 g( \- C6 B. Z$ |! n
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    / C- s* Q* T9 f& L* |# o# z
49.         return 0;
    - P3 Y) e' F) S5 }* J
50. }

复制代码

' t# @* C! o6 x
% @& o$ {+ }1 A, C! V  W8 M: g