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）。
7 Z, {7 W, ?! n& d2 d- f8 H  i
- n, h# G, _. t! r
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 }8 R% l/ i# k' S! k
! Q" F4 k/ ^5 b9 X) A8 \. |
$ g8 n! S- c( a" ^  LTCP协议
% b# p# J& @$ L! y' yTCP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。
7 Z; V- W" T+ t3 s3 V( i
+ n( y9 Z0 M) R4 ?
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
/ f! W* k/ d6 z5 z5 z
0 M% N4 ?6 n% D2 `
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。
; q: M0 o# R6 B* R" r( ~) _9 D9 h
TCP服务器端和客户端的运行流程
8 w. u- u7 f7 H+ F7 I
. p4 t" w( A/ O) 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？


+ G8 g% s% f- Y' G$ O8 u- v1.创建socket
6 c! o* A/ y' y5 }) w5 S$ G! ]& E: D 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

/ g( ?- _/ j3 V; v: G' O$ J) s
# B: r& {3 B/ B, \8 X  S. Y2.调用bind函数
9 Z/ i6 O$ b) ~: T9 c0 | 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
bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
6 t( i7 ?- A7 B, G1 p6 E
8 K# y0 q( m2 x7 Q* q
3.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

+ a7 i! G- u& ]
7 Y. o6 K; ~& W& B6 v& o4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
4 |8 ]. \) `0 _1 B4 V  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
- s2 S0 n4 j1 s: t" M# ?8 w  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数

2 F$ d; p( [8 T9 p0 K3 w9 `
3 h8 S, V% I4 f' y) M, h  O: I5.调用read/write进行双向通信


6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);
1 R6 W% L; z1 I3 V8 H& F9 A6 h. |


( a! r9 ?. b1 A! D
( g# d5 ]3 r  D  q# P1 }& K1 s/ J下面放出完整代码

, \1 x, k6 l) t5 Q

1. /*服务器*/
   : `$ x' x9 D. A; M% U  }
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   3 [# t# A* E6 p  z; l9 m5 \' ~$ g" W
4. #include <stdlib.h>
     h& c; _0 m6 c  F! p
5. #include <strings.h>
   , d6 p7 q5 [9 o, O% n5 S/ Z
6. #include <sys/types.h>
     L" y  \) Y, [- i: p5 v+ ?
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   5 I8 t6 w- f' M! e  v
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    " X8 r+ O' U5 t0 b3 K) @8 T
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    ! t8 \5 Q+ H! |1 P' q/ J0 T
16.                 return -1;
    + S: @( k, m* q4 m
17.         } //创建失败的错误处理
    . a6 ]7 q  Y$ v4 r
18.          printf("socket..............
    7 L9 F6 i4 B  b6 {1 X6 Z2 L
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    6 `, Q9 z! i/ [, B; h1 ~* [
20.          
    * ~# w: k2 |5 T3 W7 k# A. @
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    ; q, R; i( l9 C! f7 ~
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
    , h& G; M/ K# ?! J$ W8 P" u6 _
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
    
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    ) \9 @/ p' X, p, a0 e
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    9 h2 q+ R& }5 z9 Z
33. ");
    $ z+ h5 J) _* E, P- ~! i' o, [
34. 
    $ |; t8 a4 P: J: R- ~7 k; S) x
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    " t; G$ Q- `% V. N
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    1 o: C4 g) d* y- H/ @
41. ");
    
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    7 I3 {5 k5 P& B$ ]0 W1 y
44.         if (connfd < 0)
    1 A: i; V, b( x7 }
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    0 g! z" H* D# Q9 t6 G+ }5 Y) [
48.         }
    : F0 Y0 M- G8 Q& m
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    ) }+ K) n$ Z6 Z; {( B" W
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    0 u8 o( V5 O) B, D& R: J, r8 X
52.         int ret;
    . k/ \5 Z2 ~. L6 \. ^' D  C, |1 h' |
53.         while (1)
    + c7 M6 r/ L- r/ g+ h
54.         {
    ) N2 h& x/ t. {0 }% _, ~: R$ p
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    5 Y6 a9 ~9 L2 s
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    4 U1 Q" K- x1 A
57.                 if (0 > ret)
    2 g1 r( j8 n' l: c! |
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    4 H1 u0 E) I5 d' b8 w  ?
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    : z9 \% p  ~9 q, {
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    ( v/ u$ [0 {- m$ C
64.                         printf("write close!
    : S& Q: @- V4 b( B% O8 ?1 U5 \
65. ");
    
66.                         break;
    & E" p# H, ]6 E" d4 \2 f9 E# C
67.                 }
    3 E  ?! U; T5 H: o' }# F- {) T
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    & I- B. {+ E1 ^9 ~( L( ?! Y% u
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    2 i" }* i; X8 d# c, y- s# k& d
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

/ y' a, u4 f3 T! y+ y9 T( q

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   ' ^* K' v! ?5 g# y& E3 X
2. #include <stdio.h>
   6 d: i  F8 W6 N# g
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   5 M( H% E% X# M7 ~4 f1 ?0 |
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   & R% a! h% U/ H# h
7. #include <sys/socket.h>
   $ R( O, l' w8 B" G6 |- B
8. #include <netinet/in.h>
   & T0 K. n- f6 y1 v8 v: D8 z
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    8 x& L7 L) |( f# \! ~6 r! z& u
11. {
    
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    2 b+ M4 d9 R0 A: l7 ~5 \
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    ; f! }$ s4 y) H2 N
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    ( U7 q& Y$ g: [' o7 R( O
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    ! W: c. S+ N- m& m5 ]2 Y4 J* C
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    2 H/ L3 M8 h; t/ c! x  K6 P" o
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    / s) N& `4 q* l- s* `
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)))
    % P! E& y6 O6 E7 F
27.         {
      O+ v8 m6 O) ?8 p& ?2 d" u! k
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    % D5 h" C) E7 X! m) M: w, w7 {* x1 ?1 h
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    0 W# o7 v" I+ x% d. u+ W8 h: ?
32. ");
    
33.         char buf[100];
      z8 D' H% T0 T# d7 _$ f
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    
36.         {
    * O8 W1 y3 L7 R+ U. F
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    + L. l% @4 q! f5 `) r" L2 i
40.                 if (ret < 0)
    ( i2 n/ |' O- s
41.                 {
    8 Q$ A6 \6 s) D0 q
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    ; L/ p. B9 n  m+ Q7 b7 U
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    . Z, o5 \4 d( J& }" ~0 _
46.                         break;
    4 o, s. o+ |& k. F& L
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    6 c3 |' ^2 Q' H
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

+ m2 N. {  W- G0 l7 ]! y1 _& E