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）。
2 P! B# C: V9 C. E; \3 ]  }

( ^; o( g6 S+ b4 t9 Isocket（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。

9 I  D6 t5 Y3 u" j) H0 ]
TCP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。


5 Y2 p! g4 m0 e7 ^关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
8 Q( v8 ?: H2 @$ k3 i: s/ H

1 e" Q) f! v7 s0 h& F: g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
5 |" q5 g( j, F' K2 N

2 b1 N6 ?1 h/ N* _6 g# C  S1 F/ G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
: p0 D- O% h: P+ j1 f3 _5 T socket是一个结构体，被创建在内核中
% Z  O. J1 u5 I" E' r* L$ l sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
$ s5 u  J' f) {! P# _6 A1 t: Z, O

2.调用bind函数
# z1 g  l( V  x+ ]6 I/ Y" m" Q 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
+ v, Y! r% l$ v8 h* L 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
, F; H, P2 T8 C& i4 @ bind函数
5 j! {, U- C7 W$ I bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
, Z; A, V& b5 E4 ~0 L. j8 l
: ]5 e% b* A2 a- ?% j
3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
4 A; _* z  s1 B* A listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
* e+ ^/ y) [7 O7 m

# m+ G1 N# I( |3 S8 n) r5 U' A) ^4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
5 ]% W  a( S) Z! h  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


5.调用read/write进行双向通信

/ E7 a0 G- }0 o) Q9 I
& b: Q, A' A4 r: z. z2 l6.关闭accept返回的socket
5 b5 I" J9 [& B6 E" r, g  close(scokfd);

2 }0 A1 U+ y: X9 y. T
+ u' F* p) ^2 o) a5 o# N

下面放出完整代码

9 L& t! P- Y, ?4 w& W0 v

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   1 I# e4 _+ ~4 r; J+ z$ q
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   5 s$ U2 ]8 z2 a- r" ^4 p
5. #include <strings.h>
   + N1 M6 V1 C( b! n( M$ |
6. #include <sys/types.h>
   : @. c; u7 I9 Q; {. H5 Y
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   : [3 y+ l3 {+ b, q
10. int main()
    1 \9 n0 E, m$ L& G7 @2 }
11. {
    . H! s. ^0 E  D
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    8 U9 S" G. H/ t- o# Y6 A1 n8 h
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    1 R+ q2 K' s. s8 q  G+ v0 _
16.                 return -1;
    4 [" c+ `3 I: O5 q; A$ u1 I6 a
17.         } //创建失败的错误处理
    : n! M; Q: \, ^: m" K: f4 o: s, q$ c" z
18.          printf("socket..............
    ; ^. ?' w7 g% c0 P
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    1 E4 ]6 d. D8 v5 s: b5 E; B$ w
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
    % q. q* U5 e- l6 x# ]9 w% i
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
    0 v, X  d, y8 j9 L* A& U
26. 
    # L: q/ z  }( I. r5 g% B  a; J
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    3 ?6 h7 n( h( j" s; n7 I
29.                  perror("bind");
    , g& Y2 ]7 {* a2 o  r
30.                  return -1;
    9 ^9 T/ q3 M7 p6 v, W
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    1 s0 E9 q. G, ~  \  V
33. ");
    , B, R: j. j0 e  {: _! F
34. 
    ' ]- L4 p3 [! w: B  B* s) @
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    ; q" Y1 [* y) M8 C& b' [
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    - p# j1 ]; O$ h. o3 }: F9 v( i. S
40.          printf("listen............
    & V7 c: E9 S) w  o$ Y
41. ");
    " V5 y  A; @) @4 I; b
42.          
    5 g$ {4 t& |, {# `& D% g8 \4 Y
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    ) ?5 C- x8 j/ Z
44.         if (connfd < 0)
    , U: ?7 B+ a3 i5 ~
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    & a- Q- `. W  ], p6 f
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    * ^" ^. O5 Z) y! W* A* K$ g: b  d+ Q
50. ");
    ! ~$ b, H+ @8 j9 p. B
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    # U; [2 f! S* t7 d6 d' B
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    * U# w9 z) l) i! h9 q
54.         {
    + T# X# p6 X1 o& m  o  z
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    # f0 T% j' T: \* S
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    , u2 n4 V1 _1 J) B( f' c: b+ R/ L
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    6 v) e# A1 K3 A; I3 O
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    : p6 ?7 A4 ?8 A/ e
65. ");
    
66.                         break;
    6 E: ^9 O8 K& d& f$ `9 S4 w5 q3 b
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    # C& w( ?9 K: j7 A- R& r
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    # C3 O' y/ z; x$ v  U! N  h
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    9 o9 U0 p8 N4 i8 }. ?/ K& r: B
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

& K$ E9 G% O  W/ y$ ^  s
. e7 B3 F$ j6 O

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>
   - n6 l+ Y; F) @, N& y) ?
3. #include <string.h>
   1 |3 `# ~1 D1 V1 P* J
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   " o: i) @, A* V; a
8. #include <netinet/in.h>
   / p/ L; W+ V+ D6 b! V
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    * N' [! |; `" E5 {5 N/ n
11. {
    ; \4 h" ]8 V* t0 G. t$ W' c
12. int sockfd;
    4 k9 b  z8 x7 [
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    8 Q; Z! m) [) O9 x
14.         {
      m2 q4 n1 N8 j; T9 ~9 S, l6 H
15.                 perror("socket");
    ' [/ o8 u9 ~" ]
16.                 return -1;
    9 c% A5 g1 d; t+ b
17.         }
    & d3 G  b+ _5 H7 n) l
18.         printf("socket...........
    % h( C+ i$ @1 Z' |( u; a
19. ");
    ( \( W# o. W5 T  |6 l
20.         
    3 ^: `) S( \* l. g5 J
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    5 l2 b+ Q9 Q, Y, ^
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    ' {5 o  t% p# L, N9 Z
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)))
    9 S- D, c( X% n+ b
27.         {
    + A. L9 `, N+ q1 l: e% g6 Q2 |1 P* d
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    / m# t9 q* `8 e2 _6 n
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    $ ^. O- G9 d: J- Q6 \' d
32. ");
    ' V2 n0 S2 f/ m
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    
36.         {
    4 f( l$ U6 y) _2 K) r* c, J
37.                 printf("send: ");
    . \0 V! {/ E  v4 `6 x/ F
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    , `4 h# B( w9 w1 ^; |3 {1 A6 W
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    3 D& ~: v" k7 n4 U
40.                 if (ret < 0)
    / F! v  D# D8 v$ {7 R9 E
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    8 E" J4 x  v5 g. o: H7 A
43.                         break;
    8 {* U! c) e7 E" ~
44.                 }
    ' K+ C, G5 R6 U
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    * r6 K) B# \' K
46.                         break;
    9 {+ @) |$ h% u$ `6 s2 H0 o
47.         }
    ! @, t, B2 x3 d( B: n
48.         close(sockfd);
    - d" O5 B1 a% X
49.         return 0;
    " g# ~& ]$ @8 l0 H
50. }

复制代码

  b- J; w* V- y4 ^$ Y; c+ _5 J