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）。
: ?$ b" C0 c* s) d
& T+ G8 _  z+ w' O
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 q/ ^: W4 c( P/ F" v+ PTCP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。
4 }9 H5 D; }# t- r1 Z
4 l- @' o- \( h0 {6 ]
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。


* h: ^0 Z& P* A  y0 }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。

% ~, D% i6 }$ x6 a" }TCP服务器端和客户端的运行流程
1 q! K4 R: i6 d6 d3 l9 X5 _
: d# m. V3 A9 y# l  N& [! s
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
  h4 t5 i; i, x* p: Z! V sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
! H* \6 r* h% l5 ~9 u
) @9 D" r; z- }! j0 s& V4 U
2.调用bind函数
) r3 l0 @4 c# C3 b 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
: S5 I( d2 W% o7 x4 c struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
$ a! M' K. D! l/ V bind函数
  ~+ \6 h# y; I6 Z5 Z0 G+ c5 Y bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
6 s2 h& v6 j* {- N+ C( k: x# Z" ~

% B- T! z2 ]6 n; O' z$ y6 e3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
' W( Z0 c  ?8 _ listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
. q! J: V# ?- k$ ~' g" g
, c0 `4 \+ h$ {' y" r
: {) n$ ^( V' |5 W4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
0 x5 |# X- z( a) R7 v  ~  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
! y; H* g! j8 ?/ b. N  B5 n
* V8 ]3 {. t. [" ^
! q  S% E" v3 p& `" j; ^5.调用read/write进行双向通信
1 O9 d, t: O+ S. G$ x, r7 T$ Q

6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);

- ]* ~% f" ^* ?7 j; Y( _7 |

2 w' n1 k, I1 y, R+ i1 Y
下面放出完整代码
  D6 V& ]# `  j/ L
" g6 L" p* W6 D! R; e& r6 m

1. /*服务器*/
   7 w( u2 [" W, V$ P
2. #include <stdio.h>
   " J5 f) f( G5 v* ^6 u+ r; U9 y$ b
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   ! T7 I$ U0 v. s$ u
8. #include <arpa/inet.h>
   5 b3 C& @% Y8 x$ t
9. #include <netinet/in.h>
   9 r! r/ I) f9 f) r1 C  s
10. int main()
    
11. {
    ! i. H/ t( N# ]
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
      S' s& c9 ?  T& D( C; u
13.         if (sockfd < 0)
    " f+ f5 W( g) V4 o
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    - ]/ `' l; w1 u
16.                 return -1;
    # N. q6 ~4 J* M& b  o2 R1 O1 L4 K
17.         } //创建失败的错误处理
    1 }, \  F* R( _6 T9 }
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    , w9 U$ h* N" z/ b# A% _, {
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
    
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    % r) i+ o; x& k$ R1 q
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    9 Q# Q- R% f- b
26. 
    0 @, _4 r- C$ i$ `0 A
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    ) z0 i5 J$ j( H  u" k1 w& t1 c
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    
31.          }
      w& g- [. \9 A! L* |5 \
32.          printf("bind..........
    % ]0 v; B" V7 ?
33. ");
    8 S8 L' I5 }0 V# ?/ T0 h9 ^
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    8 y# g" X) `& w2 _4 }
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    : W5 R$ R! R4 H
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
41. ");
    ; Y: v2 }; ?+ x$ K( F2 v- ^1 T8 F
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)
    . W; Q  F7 r; M$ t! R
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    8 a( @6 D  F6 x3 `
47.                 return -1;
    - M7 X: [$ ~, U' P3 ~
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    ' T1 q4 X1 {2 }  N* [: I
52.         int ret;
    0 A7 _: L# ]! Q' i
53.         while (1)
    8 I# ^* ?  s3 b: X3 B. D
54.         {
    . f. k5 _) F4 i' c
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    & T4 h7 R5 P7 k( N5 d* u8 l
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    ' {  N$ w% y& O+ G! j8 U7 j
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    / ]" T- N5 l6 t# ~% T& C0 {6 p5 W
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    % C" P  |. ?) ]( o3 w4 @8 G& S- m" B
62.                 else if (0 == ret)
    5 g1 @, |6 o& U3 U/ f! O* \
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    9 W# ~3 \8 ~  ]- ?* p' e! G2 |
66.                         break;
    
67.                 }
    ) L2 i9 M$ B. u- ~8 b' Q+ Z
68.                 printf("recv: ");
    - r% |( z; ~) W( }8 ^0 K
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    ! P( M2 q1 B" C  ]. f
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    . i* t; V- s" q  i: _& g3 `
74. }

复制代码

, q& X- X1 y$ i5 @3 I

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>
   / J# W% s( W( x
3. #include <string.h>
   5 k2 Y% z6 N( Z, ]
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   5 H4 C* ~6 U. ^" k7 c# x( o
6. #include <sys/types.h>
   7 w. b7 _) k, k6 ^& ^
7. #include <sys/socket.h>
   : t  y& [' Q* _% A
8. #include <netinet/in.h>
   $ x/ j2 t0 ~( ~
9. #include <arpa/inet.h>
   , O0 }- j/ I# y7 A, n% c
10. int main()
    3 a: Y2 u! o: E, J0 q
11. {
    
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    : q9 V( [6 M4 ^' |8 ~  y
16.                 return -1;
    
17.         }
    0 ^# k. H' N# \% F( l; q1 k
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    8 q. Q5 b" V/ i. e& i9 k5 {4 N
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    ' a3 l# Q) W* {8 Z
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    / ^* e' w4 F$ O* F, A- D
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    - F; m" F/ [* ]- c6 N: s: C
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)))
    / w+ B+ x# d& i3 S8 D; g
27.         {
    0 @) t2 }! N5 x" A
28.                 perror("connect");
    0 T) O$ K4 j/ A; p
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    ! ?- p2 @4 p# x' }
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    7 q' q6 o# \3 Z& A$ V
32. ");
    5 Z8 o5 q' [1 U: ~0 M9 d; n
33.         char buf[100];
    + v7 [# p' r2 y* |
34.         int ret;
    8 b& @$ V0 r6 z* W; x) U
35.         while (1)
    ! @5 o" n( C  r# g2 ~3 a) U
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    ! ~0 S: r0 h& Y1 O( t) x9 s. L
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    ' v) M# e$ P. C; J4 O! j
40.                 if (ret < 0)
      r4 Q6 p1 W/ o+ V/ B/ Q, }* S' f% O
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    1 s4 e: S8 z+ L
43.                         break;
    " J- U! P5 l1 o3 [
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    2 \+ V+ I" d/ @2 u' \* r
47.         }
    4 P4 ^% q, q, y+ K+ p% z  C$ |
48.         close(sockfd);
    4 }0 D( {) x4 u# f& m  S# K9 I
49.         return 0;
    & o8 \3 \; z, y) K
50. }

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