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）。

. M" X8 ~- n2 O1 L  [
1 [9 k2 ?6 r; s( ?  f# q# P+ F) Hsocket（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。
  |/ _( j& g5 }% y
" N9 ^8 N% f$ }% u6 O. I1 h0 B0 |
) X7 Z. v- Y1 r; M7 r" NTCP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。
9 n% _5 w! a5 f
6 _; N) D9 u/ m) w* t$ o; i
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
6 @4 j' \0 E2 p% V0 c/ f

( i* h5 S& }  k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
8 i. j! m% ?$ M4 O- g/ P

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？
7 f' H& t' Y; B: x' j1 y1 e2 L
0 @% C2 l% E  A: N
1.创建socket
8 X5 n6 H; C+ a" U5 d- \6 f 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
将socket和地址（包括ip、port）绑定。
  I- \: `4 y) Z7 V( _6 ]4 e$ T 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
1 P4 K' ^% {0 f. h/ a* \( m struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
9 l0 M/ f) O4 Z, R- w, r5 p bind函数
, e. q7 R( e8 Y7 q1 n/ o bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
8 i0 i; S! s1 ?" ]

7 b+ A& H6 {/ F3.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

5 K6 `7 C6 g( f. Z
: j8 A8 l0 H6 Z4.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
  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数


! P1 I3 h3 M: ~5 ^$ V5.调用read/write进行双向通信
; Y9 ^$ g) N- B( i( ?1 S, V
0 L2 D2 q  s: t! w
6.关闭accept返回的socket
8 X; y! Z5 B9 S: h( P# f  close(scokfd);
# A3 [' ?7 ^' s, ~4 N* Q
1 o; A+ W' c) t0 R4 C7 O9 P8 G
6 `- h4 e5 E  Z; _
: B$ @$ X: A9 a: C: _1 A) u& J  k
下面放出完整代码
1 d* D8 n8 W4 v7 O+ s
" l4 J6 n# I9 B# @# Y/ W. M

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   # H  Q$ T# b1 C% a! w2 e
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   % K5 Q% F+ e/ c. Q- y7 l# \/ B
9. #include <netinet/in.h>
   5 M  B! u. {- U6 x! j6 M4 Z
10. int main()
    : c. q0 H3 y* p# g7 [  d- x
11. {
    . U" c, g% R* E* D" [
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    * ]) v' N! f/ H8 K
13.         if (sockfd < 0)
    1 v; s: d2 {. w- |
14.         {
    . }$ Z& q# `* `* }( I2 [
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    0 m$ G: i, F- O% I: e. I
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    - i1 G/ s5 b: g7 @9 p. p8 x
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    ( s; z2 @; o6 [, X
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
    ' P1 r5 m; \0 L- ^; P1 x9 B
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 L% V3 {( P8 w. A) i
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    4 W6 e6 T, k/ {( Y) ]9 l5 c8 D2 d; d5 z
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    : S7 }8 i% k6 ]. U( t
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    " q4 Y9 a. p7 P8 y
34. 
    + q! W: |* K' a# M
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
41. ");
    4 s: V) D2 z* K8 D& `% T& Q- a
42.          
    / [  f% X) g9 _8 V" U9 {
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    
44.         if (connfd < 0)
    * z9 u& s$ X& S4 F  m
45.         {
    8 c& ~+ z/ e) V6 J
46.                 perror("accept");
    / n/ \2 h6 V" s/ @: Y0 I. H
47.                 return -1;
    : H8 ~6 g# k* P4 v4 S/ j
48.         }
    ( p6 d  L$ X( g2 R; X, C% V
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    $ u/ j* s8 \8 ~5 e8 g$ L; q
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    - \2 t) ~* h. v6 }6 j  R
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
      [8 Y+ q+ M% r1 }  f' s
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    ( w% L  V3 i  A+ Q7 d: Y6 e. d0 j
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    % J* f0 N% M- I7 U+ N2 p$ W1 q2 Z8 v
62.                 else if (0 == ret)
    , F- h. D8 S" z7 G
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    ( H3 g1 l  f4 E8 D7 x* e+ C
65. ");
    
66.                         break;
    - c+ o7 P  \' D5 m$ v8 m
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    6 \# y- q7 h8 [' S
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    0 e; a0 f# ]" W  U- [8 ~8 M6 @+ w
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>
   9 d+ ?# N& x3 x
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   7 S. a% P' h" U& H: G6 T
5. #include <strings.h>
   % h% ?; g2 e4 J: m) Z% m
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   5 n7 S  W- j! O
8. #include <netinet/in.h>
   5 ~" L' l6 g( W; H5 ^- v1 ]/ y
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    
11. {
    ( M8 h6 M0 k& i3 V+ G- a/ |% R, H+ r
12. int sockfd;
    & w+ ~- g2 o4 P5 l
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    + g8 E3 [$ Q* d6 C
14.         {
    . A% V0 c( ]1 [" p2 j6 D! V0 P! u
15.                 perror("socket");
    # Z! E; T' q- `: h5 h5 k
16.                 return -1;
    1 \" u! C+ j. P1 a) e
17.         }
    * m$ D, ^; W; [/ h+ c/ |/ h. U" F8 v
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    " f3 ~& f- _; U7 @/ @; A3 e) L
20.         
    " {5 O9 u. E( g3 E7 G0 z
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    4 F: _+ R, P/ Z/ y# S5 t& A
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
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");
    
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    / e! E* P# a+ F, ^# t, p& m
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
      [& |9 X- P1 s. N3 F
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    ' w; ]2 z, @7 @( @' Y. `
33.         char buf[100];
    $ ?3 V3 V8 K# m
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    ; Y2 x- B% X! U8 y: ~; R8 _
36.         {
    7 k' X% q) i7 }2 f2 F8 k4 K
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    , A( H* Q4 @4 U
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    3 X4 r" x" \% Z7 @+ u: a
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
      U1 B& G9 U1 k1 k5 C+ v# T
44.                 }
    % g; ^7 z* ~) T+ l, V$ M/ @: Y8 n
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    3 E% T/ u- Q1 c2 y& l2 _2 b2 ]
46.                         break;
    
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

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. K& R2 m$ e/ x" [) [: I& D/ E4 P