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）。


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。


TCP协议
! U7 H5 I; n  p9 {9 E6 s2 ZTCP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。


; [: K! ~/ j$ c+ }# @. m% \关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
$ {$ W5 m) M5 p3 \: l" n: ]

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
/ b* @! Z1 y( Z0 a# c

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？
8 U# {; r4 e* \3 r

0 h9 t6 Q$ S% ?7 ~7 v/ p# A0 f1.创建socket
. M" k9 e  d$ V 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
' Z  c2 n, l. j; n) s  T' i2 o* Y9 I

. S$ e8 J# p3 t8 e6 W! V2.调用bind函数
$ R' |( O3 u' d% W. r! H 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
' r" i6 v- ]9 J" k 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
* g  g: R3 }- u; G struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
  Q* ~, N0 o* r% F5 O# T5 j: p4 S2 w bind函数
' c; d$ M6 U2 r0 v( }/ @5 r: n bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
$ o/ E# |4 x! i1 |1 Y
" D. w* h3 z, F: _$ T
( T! ?2 y: L. B# S6 q7 ^/ i1 k/ J3.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
, A9 R5 ~0 o6 u

- R, l+ ]2 V) D4 M9 j# R7 b9 e4.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
1 {0 b; i6 h' I7 {0 X1 ^: g8 E' t: A  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数

% p( K9 l* y6 Y! X* ?" {5 R
& H. ~& h! s5 h/ g; N) i" |5.调用read/write进行双向通信
& o: J+ h8 m/ U/ Y2 s  L

! W6 c; K$ \9 a; X# y1 L4 y6.关闭accept返回的socket
. ]4 T: ]- ~' L! a  close(scokfd);



- j, z' }9 x! n3 M4 e7 W9 V" ?6 X
下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   6 q' n; k* |0 X, [/ w  k: c+ L
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>
   4 [! w0 m& p! h1 z( F
9. #include <netinet/in.h>
   2 f2 F: c! Z( h
10. int main()
    ( }$ F9 }8 u7 g
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    9 E8 ^+ r, `9 M1 P& G2 x" N# R
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    + L& B, C1 V! J7 g+ r  ?  g; ]
17.         } //创建失败的错误处理
    ! u# ]% r4 B' u: J$ S
18.          printf("socket..............
    : p' g' p/ W- h
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    & A% Q/ Q4 L. Y6 q, D5 s
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
    
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
    5 r9 I9 a9 v' U* u0 ~' _
26. 
    % U* K1 p, Z: D) |( g! @8 S
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    - F5 L" P" Z2 l$ I5 ?
28.          {
    / [/ P4 u0 A+ s  f! h
29.                  perror("bind");
    7 N4 [* O) G, ?- A/ q. T
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    + [$ {) r4 v; U6 S# F  u
33. ");
    6 f0 |9 j0 h& K5 }" c/ j3 \6 i
34. 
    6 B$ H, G8 y, I0 L
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    : `' T: d' `* F
36.          {
    - \# z2 N( @; ^: j2 h
37.                  perror("listen");
    # @# R+ }, G* c& @, K
38.                  return -1;
    
39.          }
    ! I* ~! P" m1 q# ?9 J8 l% l) c6 f
40.          printf("listen............
    $ D2 h! l' h/ \8 i8 O. u  {$ U
41. ");
    3 R" O1 @; n3 M  p: X
42.          
    6 @/ y4 v/ s( I' Q, G4 k' w
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    
44.         if (connfd < 0)
    ' ~9 D, \' v  f- ]  d# c
45.         {
    * Y: Q! Y! k( f* ^
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    4 Z: j2 F4 o. Y
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    3 c& X5 B& F! k! v# e; i
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    , Z+ s3 _/ i7 h
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    . n# N; x3 l, v. Y% W4 Q
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    # W; a1 [8 n& X2 K7 a
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    8 l) ]/ G! R, s% ?" P7 c" P; K
64.                         printf("write close!
    ! r, f0 ^! d" H' q$ @
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    4 N; ]% I. f; o
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    7 {8 N+ Y5 Z. J4 ^0 A! D) L" A1 D
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    / H2 i9 B( `: R2 S3 m1 _
74. }

复制代码

6 [2 r, B, ?' V* `+ Q) k" j
- P" e+ U3 ~* c  i3 X

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   3 J" N6 z1 B8 p) y9 V' e. A+ Y
2. #include <stdio.h>
   / N8 X* c, V! D  |/ q
3. #include <string.h>
   0 l. z+ q" v( e' D) g
4. #include <stdlib.h>
   ( R: O/ N5 s7 ^& l- q1 @
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   2 l5 \0 B$ g/ j; Y5 i! w
7. #include <sys/socket.h>
   2 {; d4 r8 X- y. b5 w& ^
8. #include <netinet/in.h>
   . m/ S6 S1 |5 T5 e) \- q: j! U
9. #include <arpa/inet.h>
     |- O8 g3 ^5 a  N) ^
10. int main()
    
11. {
    - s: `1 T5 C9 E4 N! A, B, k
12. int sockfd;
    $ {8 p1 D& q- V" o$ e; I
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    ; A: W0 k2 e( M! G+ ?4 L3 s
14.         {
    ( @2 [* }/ X/ X) C; b0 w& C6 H: j
15.                 perror("socket");
    & b" C  Y/ L2 ~
16.                 return -1;
    ! r/ I% ?2 Y; g( O' m% I
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    ' O+ l8 U; n% R- r3 x' y* {
19. ");
    
20.         
    7 o9 u( d9 c$ Q6 U' S
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    % o& v/ T3 q* n( U
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
      N9 ?! E2 f; V. u
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    0 j! B& `) N7 Y3 f& I5 [8 s( m" Q% R
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)))
    1 w" {2 t8 \+ }, K% `" H
27.         {
    " Z. n& [+ r6 l( c1 L4 t! p% i) Y; V
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    & {: Q! `6 z7 b5 d+ z8 F
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    ! q+ N3 J0 i& Z) q! K% j
32. ");
    % S. L' F* n# j0 L# ~
33.         char buf[100];
    , ^6 ~' p% ]) d/ ]' a
34.         int ret;
    : D1 _8 |0 L7 `
35.         while (1)
    
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    4 h7 `1 y6 w& Y) ]+ Q  J5 K' ]& V- N( i
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    # [) ]) {5 _+ p1 A3 n  |
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    $ d, r9 {1 T0 a2 F) [, F
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    - A5 \! ?2 [( N  v9 c
46.                         break;
    
47.         }
    7 Y5 C/ a! B* w8 a9 ^6 B% S; ?$ R
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

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