自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP)

admin

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。

+ u) P0 _/ \  }( N4 O
TCP协议
# G+ x. |; a/ k7 OTCP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。
; ~$ t* h% b+ d. p
* k& k$ p- @3 w/ X% r
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。

( s& |! H+ L( ?% \- U
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。

TCP服务器端和客户端的运行流程
" N0 ^* q  K9 `6 L( S( I5 u

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？
) g& L9 P- f$ M% k5 [- L
2 y) B/ ~# n; j. h# |8 s
1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
# q+ z8 |; U5 M8 R1 N2 N+ V sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议


2.调用bind函数
/ Q+ e0 _2 r6 w) F2 S& h# e. E0 ^ 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
struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
  h/ }+ H* @5 O7 j# F bind函数
5 b2 \6 ?+ c* C8 ] bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
* W6 Q4 t: A* V- C6 x
- z  m2 k! `+ G8 R
3 S. d+ |  a8 e) e1 k9 A1 I- y3.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 v# ]2 v7 V% N( Z0 A! h9 j1 o- E
% _' l1 N) T. R
4.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
) I; V- X4 d4 w$ j. M8 ^  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数

! z: O& [6 _" s. l
5.调用read/write进行双向通信

  }3 R& L0 X9 j. F+ Y! j& C* c0 r
6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);
) N) ^6 b9 T$ ^9 l

# p( v+ t2 ]' O& a
5 H0 ^- P5 d2 @4 Z* q
下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   
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>
   8 e& ?( e. v0 _0 E0 ?+ g) q* z
9. #include <netinet/in.h>
   3 H7 x) Y/ c" x- y* {
10. int main()
    
11. {
    $ n4 B# h7 x5 j9 ~! C, `
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    1 }" k9 j1 m5 u' y) y1 K
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    ( T8 D( {3 v% w! ]3 c( U
17.         } //创建失败的错误处理
    4 ]! |& i# n' Q: E4 F# y
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    7 h6 f* M( x# e3 R7 X0 X7 ~
20.          
    & S1 h9 \$ {: b3 a  M$ ~2 k7 W
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    0 }8 Q7 s% }5 {$ y
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
    . ]2 r0 ^* F( E0 u
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    % Z7 a1 C" P: B+ Q7 E% W
28.          {
      ~- m/ F8 w8 i
29.                  perror("bind");
    ! j2 @$ |2 j8 B# k+ _+ g. s6 r
30.                  return -1;
    
31.          }
    & o, j- ~/ r$ [/ s9 e9 y- y
32.          printf("bind..........
    * F! R& s7 o  {" h! X
33. ");
    5 h4 U: T5 f9 D' r, A" G
34. 
    % v  E& v  \( x1 G* B& t( M
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    3 R; @! u7 s! Z% X
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    8 n1 y* [. y4 C- G$ F7 W% s& N/ i/ a( W& E
40.          printf("listen............
      U% i: o3 L' x/ I7 c. f7 }
41. ");
    # R) o5 R/ c- F  j1 u: s) I
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");
    5 P! U. @) N9 l3 t! g- D; v- T; s
47.                 return -1;
      d7 _; \0 R$ w4 U
48.         }
    0 t" b5 @- q5 R% B* x  k# w  u
49.         printf("accept..............
    6 u$ ]9 {/ N9 G" m1 s
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    7 r! i  T1 ~6 S  @, m2 `2 r
52.         int ret;
    - E4 @3 {' c  y, r; S+ d# e
53.         while (1)
    
54.         {
    * h2 @5 I, E$ @
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    ( Z+ k3 j0 f3 A' K9 ]6 O" O- r
57.                 if (0 > ret)
    * l, e: w, I7 M4 g
58.                 {
    * u; f% e  V! @
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    ) I) ^! j" B) i% f
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    ! z" R' f; m+ o9 H: ^
66.                         break;
    , b3 Z( {; m% v  x3 l- T9 I
67.                 }
    8 W0 f  x# H0 G; I. y6 C1 q
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    # D( E& B9 T! e- X  J
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    " |2 G3 `$ i: {, N
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>
   
3. #include <string.h>
   # J/ i+ R! ^! B, {& F8 j7 ?
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   " Z* l) O  W5 R/ f& m
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   : ~; f& k5 P; S( \
9. #include <arpa/inet.h>
   " B( b5 I& k5 N6 L3 i
10. int main()
    . S+ a# ], y: S4 E
11. {
    
12. int sockfd;
    8 h  T- T) G' D+ \, L
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    # L' N  V2 ~3 Z% G
16.                 return -1;
    
17.         }
    2 D: L; {- D: p5 l1 l4 ?, T0 r
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    $ n8 q3 T1 f( F8 o2 ~+ l  ^
20.         
    ! f1 a4 b/ V8 ~" ]
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    0 ], z8 ?6 m% _  }6 ?' t! u  U6 L
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    ) f5 j2 A" l, z1 q
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)))
    # L' E# l3 \2 \( d; S9 i
27.         {
    0 C! X. g( A6 O& }4 a6 t
28.                 perror("connect");
    3 S) P# P: R  Y' m
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
      _0 ?, n6 r! Y  Z7 I2 `, }. G
31.         printf("connect..............
    3 r2 \  }! S$ c. J: P
32. ");
    % R' ^- X7 A) t, I' y' m, L
33.         char buf[100];
    2 E, J6 _$ h" h0 \& ^) _& m
34.         int ret;
      s. O2 m  n* v( {7 g
35.         while (1)
    8 C' h, w7 C) a% P, u8 G8 G
36.         {
    ! |- z' Z+ T1 f2 }6 }) f' V& i
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    8 `( R. d1 `, g$ G
41.                 {
    9 _8 S- n! d4 \" `, [" v  i* M% S: E8 ^% I$ {
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    . b8 M% U& c. u! J9 N0 |: D* a9 i
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    # f7 A  f8 A, {! w7 n$ M9 N4 ?+ z
48.         close(sockfd);
    % m( n& G" \' m* P' Z1 T6 n
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

) W# d" ?8 ?6 m: d( M