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）。
5 b5 n& f7 o2 T/ s, k- o7 I
% d% P/ V, I! K6 y  i+ k) h
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。
6 K# J; N8 N# Z. N
7 ?; e; ]2 j. ]4 L& N
TCP协议
; n$ O+ v0 \- C( oTCP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。
. x! m3 V0 f0 R* _- d% Z% |

* c- @/ u! C" {关键词：三次握手，可靠，基于字节流。

4 X0 u$ `) q" [, 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。
; d, A3 \  |" r8 n. `
TCP服务器端和客户端的运行流程
1 ~+ w) F& g1 k3 S2 [5 Y7 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？
- r. u' [( t+ r$ r9 y7 ?" b

1.创建socket
5 ~4 a) ^+ j4 b+ v) p socket是一个结构体，被创建在内核中
9 x( P6 k) Z0 N# ] 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
  J$ D- a2 j2 D! s$ Z2 W2 W8 E struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
bind函数
6 S6 V2 h$ n$ q& N$ X bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))

/ Y5 h5 I$ y3 m, X6 J
: W* T8 U9 A7 {% A3.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
% X! W' ^  p( Q. g* \& ~

3 o6 R3 }5 R+ \# u4.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


, |0 E& l. A1 J8 {- m. m; V# W5.调用read/write进行双向通信
3 p# g6 P6 V  j1 f" [" ?

6.关闭accept返回的socket
! K$ c# s0 L. O  L& ^  close(scokfd);
9 ?% P. D' y* V: a
& Z% B- p( `% i( @
' c4 O- W+ r3 J' ^5 p  V9 ]5 p

& [- W% _9 ?6 l4 l4 m! N3 v下面放出完整代码

9 ]* |" ^  e# g) O% ~- Z2 F* n

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   / o  {. l9 p9 l2 X6 h+ W6 C  D& a
3. #include <string.h>
   % T8 }4 M! [5 D4 }
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   ) \6 ]" R! W* a* l+ m( j% K
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   5 o" ?/ @6 q! q+ q! U  W. P* v7 T
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    & `5 Y! O- q* \' x" a
14.         {
    8 X" p+ z2 ]" G& _# d4 S! N
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    ! D' _1 R# V6 K  L5 D: o
17.         } //创建失败的错误处理
    1 M9 S0 |, M, e
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
      \/ O" i/ B$ i
20.          
    
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
    ( w+ ?0 T( N% ]' W- Y
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    % y/ U# L) c9 p+ J
26. 
    . k. v0 w- h- F* h( M3 i
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    " D/ e. e3 D6 T0 E9 G8 M9 {7 g7 m
28.          {
    , [6 B9 o% ]: _! v
29.                  perror("bind");
    % z* ?% z9 l9 x3 \# |% X: _5 p, T& T
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    # N# x: @/ C) f* a
37.                  perror("listen");
    ) }  E7 v$ L- {- M' c  J
38.                  return -1;
    
39.          }
    , w0 l; z+ ^. g& b) U/ m  T- Q" A
40.          printf("listen............
    ' f; u& M' b7 d0 t8 W4 L
41. ");
    , y% F; F. O7 k5 J3 w5 ~* ~
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    ( c5 |0 \2 Q4 W3 j0 R0 H: @
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    + n2 P4 o  L4 q5 F, I8 h
47.                 return -1;
    
48.         }
    " t' l' W+ M9 ~. I2 X4 r
49.         printf("accept..............
    4 `9 Y1 _8 X4 j0 `+ ]# s' {
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    2 `/ F# Y) P$ R9 a) v' t2 x* Q
53.         while (1)
    : ?1 B7 H* v  |2 h, J3 X9 q
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    8 c) R% p  A$ j) e
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    7 N0 J$ c6 f& |9 s' u( k3 S$ o- M! K
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    8 u  K4 |' Y; j) G5 Y
59.                         perror("read");
    & e9 ]3 g4 ]8 Z% s+ a! |, D
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    $ e2 X$ C. l1 [  H
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    4 i6 y% R. u! \# @
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    3 W! G# D8 ?5 h- q
70.         }
    6 h# O+ ?/ u1 S* J+ g1 z! A7 u
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    % l% r( Q8 k9 Z" \
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

* M4 I6 ?$ H1 b7 i5 R- }2 l/ U

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>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   3 h( ^& t4 F+ R1 v
7. #include <sys/socket.h>
   3 I4 P  u2 a5 E
8. #include <netinet/in.h>
   " r7 D. ]" k, c7 y' I, c5 a
9. #include <arpa/inet.h>
   3 U5 E+ }2 s: g5 V) \
10. int main()
    
11. {
    
12. int sockfd;
    & \' ?: {( n( X8 |: u
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    6 {  W9 O4 z5 ]) b
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    # H" A$ ^( X. Z. n1 n! O
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    - P& M0 y; l' K" Q$ `7 c; ?
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    1 v3 L5 D# W& S3 Y
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)))
    
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    , }9 |( j( |# y& y' t+ z
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    1 [% D# x7 h) T$ t# Y- Y* B
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    : T, b2 w  d/ S& j7 v: a( ^, }- M
33.         char buf[100];
    + k, d. L' Q7 M& h& x  S! [
34.         int ret;
    6 Y- @8 _" w9 {7 q" j, a# K6 w! U
35.         while (1)
    
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    * N9 ?( ?* ]8 R) t/ }
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    0 q9 v; c' O6 S& |( t( D8 l
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    * A0 W# q0 j: h4 v, C9 X+ D( k2 ]0 o
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    : V1 y: u8 e8 a# L5 |
48.         close(sockfd);
    ; a; k9 A9 g- a
49.         return 0;
      _6 V5 Q' k5 V- \
50. }

复制代码

6 i) L- X' q; H# |8 D+ {9 G