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）。
+ J$ P6 |  r5 @9 l7 B

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。
$ F, f6 U6 m9 d0 T- C
& ^$ y# Q' `: E& }
TCP协议
, W. R  y3 e+ W# UTCP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。
: E2 y0 C2 ?/ j+ T/ Q
2 E3 ^) I. {( ]) y: g" {) m
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。


- g6 I6 v& L8 E, ~& s: {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。
1 W( r" N8 L4 Q# _6 \
3 o! j: O8 o% e2 i' o' N( {TCP服务器端和客户端的运行流程

7 g( L! |% g, L
& ?; K3 Z1 t: j4 n2 S& b: _$ L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 Z2 V1 g# v- B, Q

1.创建socket
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。
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))

8 A3 v! j4 O9 z( Q8 \
0 a  ^  U+ N. e7 N3 I- U5 j/ X3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
3 O1 P2 H) Y& w9 }8 [ listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
' X& K( Z2 d* r" J8 `1 q: v
% o0 o% P& A4 U% Q7 {# ^5 R" m5 w
) w6 F, G) ~. f4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
2 {7 Z2 G2 K# L0 b: F7 r  t9 S  K6 S/ D  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

$ O$ W3 q# R, x6 e# z9 `* h
5.调用read/write进行双向通信
( T1 S6 k' D9 K% y% ?, F
. C8 ]" w% @4 i, I, g+ x
6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);
9 o1 o' [" k% H) j

3 |. s. k2 Y% W4 b
  S3 \! @- t0 n6 I& M( k
% q, x& u# k: j' N/ C1 q: ~下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   : |% Y9 W* ?6 Z, m
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   - Y/ v, x# s- [5 `) |* I0 m
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   ; S/ b5 ?2 x% W, P3 t, ~. m
9. #include <netinet/in.h>
   # I7 W# Z2 ~; O
10. int main()
    4 S1 T  Z& D, \! Y. M3 Z
11. {
    # y- z+ h, T" Z* ~: `/ P1 q6 R' e
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    , G4 m  I9 P& b! M
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    8 l* d7 Q$ B+ W: u! P/ S
20.          
      \& f3 h" V: M9 e" u
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    # j! A2 l$ z  O7 x9 o: ^* w9 l
22.          memset(&myaddr, 0, sizeof(myaddr)); //对内存清零（保险起见）
    % `* h' d: \4 b" C
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    5 P' e  B' a$ c! I" `4 z3 {  O
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
      |" d- \" R8 f( S
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
      P3 u  M. q. O6 @! b5 A) [! z* S
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    1 _7 t: E; y3 b" z
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    8 f4 T) P$ L; \7 ?0 E
30.                  return -1;
    - N+ z6 ~$ p# b; i5 w" [
31.          }
    8 _) a9 _, R+ j3 T! n
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    ( f1 R6 V+ T+ t! w) J
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    : J  m+ |+ h0 X! h9 Y, ?# p
37.                  perror("listen");
    : x, z) h1 C2 ]
38.                  return -1;
    . `6 ?2 ]: D& N
39.          }
    
40.          printf("listen............
    ' n3 `/ D) ~4 r/ O
41. ");
    
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)
    " {" J' b$ a4 j0 f5 L/ L
45.         {
    3 `1 M  q* ~- s+ ?6 T* c
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    3 G5 [1 i9 N( M5 f: B8 @8 j
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    $ T4 T/ I! A: N6 a% J
50. ");
    3 ^8 r  h$ y( [( E# D' v
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    & P7 Q( X* G; U; _. w
53.         while (1)
    5 v' I2 H- x% o& s0 p
54.         {
    4 ^$ f8 w5 u) s1 |1 p- P
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    3 U+ j7 _( b7 H: n* h' Z3 C7 n0 X+ W3 l
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    / A2 k8 _6 T- ~( S: U: C
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    5 h0 h, l7 N9 O5 Q9 w+ ^3 b
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    " p, l( x0 k6 ?' ?/ R
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    ) ]+ G1 v  \5 ~) v# y
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    ' B+ p. Y  r3 ^
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    4 n' T  S8 N+ f/ d) i. k! c6 G
74. }

复制代码

8 I; C$ g1 p, o5 t2 J' P1 P' i; H

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   ; H" t* w1 n$ ^& b
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   ' X1 N$ r5 W5 S' B
4. #include <stdlib.h>
   % W8 ]9 j/ e; r6 L
5. #include <strings.h>
   - C; i$ M, s3 X7 X/ ~5 `, ]
6. #include <sys/types.h>
   ; Y" G9 q) y& O
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   . E9 k( t, a7 f6 G& g" S
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    
11. {
    
12. int sockfd;
    - r7 b' L/ h% B( b4 j
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    ) B. \3 k4 V6 K% ]  I8 u" w8 X7 C
16.                 return -1;
    & l9 Z) V3 y( i* R( b' Z- h
17.         }
    + q0 g3 O; X2 W( C$ s$ s
18.         printf("socket...........
      t/ |) T, N3 D4 g
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    5 F# y; U  G$ E) R0 A$ W. Z  H0 ]" n
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    2 }% }. p& Y+ W2 V9 H) V; h+ X; B4 d
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    ) a) ~# l' E) S( S
28.                 perror("connect");
    ( s( w: s/ |0 A  ~& R4 Y
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    & F/ S( B& o* D0 Y5 o3 J. T
32. ");
    
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    ( D1 k) ?+ ^# I) G' `/ {
36.         {
    8 v7 E5 X6 f7 ~  W" M9 |5 p
37.                 printf("send: ");
    9 _7 d! x; ^9 v6 ~) C" F2 W
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    1 m& E  p% c: Y8 _  R; U
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    , _( y- T4 Q8 z7 }4 b0 }! Y
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    4 Z' [* h0 V; [$ T
43.                         break;
    % J& w7 }, K! ~! i' R( X9 ^
44.                 }
    5 S, R0 ]8 L6 W& R. l
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    8 l9 D3 b8 A% K  A) H+ u/ q! i
46.                         break;
    " t, I3 e1 z$ C! }- ^4 T9 c
47.         }
    : t$ S  g  N( O7 V9 V
48.         close(sockfd);
    4 V9 ~2 t7 g* z8 U9 w0 Q& R
49.         return 0;
    . v* {5 {$ T1 a# _, h7 M; P
50. }

复制代码

+ f- M( }8 U5 V' k) a. l