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标题: 自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP) [打印本页]

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作者: admin    时间: 2020-5-9 02:09
标题: 自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP)
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）。


1 Q! y- F" i8 O( s* usocket（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
6 v0 X& Q7 ]- K. D- ~7 P+ ^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。
' g# o5 W+ x  A: b. k

: H& s& M- \9 D关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
2 h0 ?! D4 K% J2 O2 J

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
7 K; ~, w3 `! k

! h8 N  ]% s5 `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？
5 e3 I: w7 |9 }, E

1.创建socket
3 I" N2 C# ~0 s 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

7 {2 H: w3 B; ^" ^! d
! E7 a( y% n7 v: {  v2.调用bind函数
将socket和地址（包括ip、port）绑定。
7 E6 h$ M' ~: D, U5 X1 X4 j 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
0 l" }8 l  E) M2 Q# i9 ] struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
% j% q0 ~3 d5 d bind函数
8 D; o+ l; g0 G bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))


4 G9 m' x! x  C. E- |9 q3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
$ ?) `# o% W$ O5 s listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
* E  z; ]" x0 K

' n% K" D: z; \, F! `6 E* G1 b6 I4.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
4 }+ u4 I3 M6 l4 \% H

8 k: F  y: y1 Q! h- C" A5.调用read/write进行双向通信
  A4 c; D! M! k3 ?3 S# m  o3 V; `
1 ]8 a- c3 @. q; I  K7 j
6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);
, M: R: w! O) f' E* j6 c

) y2 c: ], ?( P1 B+ T% I+ q

下面放出完整代码
: O1 G1 O. ~/ B9 g" `( l
6 V1 ]9 L9 M+ B5 m/ l) J

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   3 B, m8 E! S1 }( ?$ k) @
3. #include <string.h>
   ! a) Z5 N; {4 S% w
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   ( E) l- T1 ^9 o$ D. i( G1 r; E% w
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   , q3 N$ W4 O# X) P5 O( s0 G
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   7 i) ^: A  R, [
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    2 \8 c, a5 }; ~9 q% p+ [
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    : Z$ t5 d3 X( l8 s! N
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    " S* m, Z0 U9 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）
    ; d; a7 X* L5 a/ j
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    / q9 [. o9 s# W: T0 S' Y
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    
26. 
    5 h, O: F$ {+ ]% z
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    - X2 T! B. Y9 c. h$ S  V' F2 a
30.                  return -1;
    / y5 q( F+ l! n$ @5 a9 ]2 F3 @
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.          {
    
37.                  perror("listen");
      O$ l. D3 Z4 J7 f
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
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)
    , X7 K( d9 m9 k! B/ W" V5 V
45.         {
    9 m3 Q$ V0 ]+ f6 s4 T
46.                 perror("accept");
    " [# E; G" H4 D$ S! f
47.                 return -1;
    
48.         }
    # D8 x* J& O* g( [! X
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    1 m4 X& `: F( ~5 f
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    - q' Q% U# r' X% A! G
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    4 I- w0 b. \. v0 o' R
54.         {
    ! u' T, }% Z" E4 V! R7 q
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    9 q$ e1 P. o7 K; T0 z. k% c6 V5 O
57.                 if (0 > ret)
    ; K7 i% [; c8 b
58.                 {
    ) ~$ a' L- }( }
59.                         perror("read");
    & o, ~0 ?: z% d, S
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    7 z  j$ ?. Q' {' ]+ G( t
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    6 h/ m' [3 w# S9 [7 A2 R
64.                         printf("write close!
    ! q0 A1 L! i4 H8 f5 I1 Q
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    4 o2 P& l2 ?) D$ h
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    8 a6 L8 N9 M# ?" K' g3 }6 j& {3 F
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

6 g# j; G6 ]; ^5 P

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>
   $ \! t+ F0 G; S8 r/ y7 ]9 z  ^
3. #include <string.h>
   * N. A) V6 [4 M& y& n6 y6 E
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    - E) P2 M0 I/ P/ D  J
11. {
    ! E2 O+ K/ o/ p# y9 p
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    * A) n' H& H" v1 b5 ?
16.                 return -1;
    & ?) u7 l8 b3 f4 `$ J/ Q
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    ) u( _6 B( S6 r& i* C% K6 P
19. ");
    
20.         
    " p1 K0 v, ~: Y3 ]! W6 p% A1 I; F
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    ( t4 f0 H8 G0 ^3 t7 A
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    * y) B. H/ Y6 {2 y7 A' n% c
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    6 G5 u6 V  d$ U( L! ?
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    + k/ V3 ?) t" S; e
32. ");
    
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    
36.         {
    & B* K: A; {. b4 }2 ~! m/ p0 e
37.                 printf("send: ");
    ; e2 _8 B5 h! a, i4 G1 z( C9 d
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    : O# J9 p4 \) u; I$ q! M( d
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    , \, ^; T! I9 |$ X1 ~* M5 P0 f6 m# V
42.                         perror("write");
    : I+ X; R3 d% Z' h
43.                         break;
    6 a, H% V2 v; w) V% M6 N' _
44.                 }
    # K: {4 E# w- |2 u
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    , I5 D2 Z7 \" h: J
46.                         break;
    
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    " \) W4 A8 `5 Y0 {% U) H
49.         return 0;
    % R6 O' ]0 B' ^9 e2 ^' b! h
50. }

复制代码

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