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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）。
* H; H5 |6 J! s7 Q# k

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。
# k5 v& p' H) r3 f/ p# H$ I0 M* N

& |* ~" e, B$ ~' lTCP协议
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。

! j$ A; n+ V  r' E0 ?
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
! w9 ^0 |1 M" B
& W5 o# Z$ ]- e  J! |* I
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。

3 Z; Z9 F4 J' r/ N. l1 sTCP服务器端和客户端的运行流程

: I. w. R' T& P* t, N; d4 U
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？

1 Q& _- O( y2 y& _4 u, `
! |( X6 q0 v2 K1 o1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
( y7 v, b% i4 v  T  R sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议

! A/ B) J2 h7 h$ X0 t3 [& |
' ~- [+ m3 j. K. t7 B9 F2.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))
6 U5 z; @" v% ?2 w4 b

) l# d: x% ]( ?1 @1 C: e3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
0 K* r# t0 l& ]& d5 d- v listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
. Y, W- E! v. ~! u

4.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
3 {+ D' V3 k" K+ K+ D7 J  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
: Z5 c# |1 M: Z; b! g. T
: q: o) o0 r; R
% q. v0 P6 E% U1 [$ g# g5.调用read/write进行双向通信
$ O7 W6 w! ~5 E0 s& R3 b2 v
! a+ g: o7 |% N
6.关闭accept返回的socket
( g2 W# d* l2 L/ }" y  close(scokfd);
  W: G  H6 g* p7 p( c

4 Y' _! O' ?3 I3 B. e6 \2 u
- Q! [1 x8 J2 `
下面放出完整代码
! k6 P; N1 G, ~/ D, {
5 W( h, r( @9 J' s- x

1. /*服务器*/
   ) [/ s3 p& s, `# f0 O# ~' s; L4 Z
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   . t9 Q9 g$ g  }. F& `) R
5. #include <strings.h>
   0 C: z! a9 S  N! p
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   0 Y4 t$ m; [$ J- o* f' A2 |1 ]& d
9. #include <netinet/in.h>
   : [6 L5 J& x- U4 D4 a8 Y: b, o8 O
10. int main()
    
11. {
    * G0 G" _+ ]$ D3 f2 l9 @! |
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    6 {$ l: B; [/ F+ f/ q
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    * v7 ?! z6 e2 t1 K2 a4 B# U
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    : D, G  E* R& V) ]+ u- P0 s8 n: Y
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    2 ^$ P2 d! D2 i) l" l  X4 ~0 b
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
    
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    0 t9 x% d  z" W) V' ]+ j* s
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    0 R! V2 d: E9 C  ]
30.                  return -1;
    ( y$ k' B+ O+ ]# s% }/ u
31.          }
    8 u0 g' s2 f5 T* H6 b
32.          printf("bind..........
    
33. ");
      @$ Q$ Z) O9 F$ `) T) R, l
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    5 v, ~3 i. M/ S0 W" d- G* I& v
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    5 v7 r6 j) R5 W% o/ w# }/ b
38.                  return -1;
    - q& U8 a6 g" Z3 }" i6 o: X
39.          }
    1 P3 m( G: Q" W4 w- y5 v
40.          printf("listen............
    , @) B2 y% q+ a# x; u9 G( b
41. ");
    4 f' t  L. y* c2 Z0 s
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    6 Z: u0 G5 X* u
44.         if (connfd < 0)
    2 i% L( t! a  z
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    ) d& J# ~+ y9 M/ V
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    ! G: M8 X3 @7 t8 R3 V) A# H
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    $ {9 I0 n6 ?1 Q$ g' ]+ u
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    1 n9 `& a7 z# E  R* ]8 R' x
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    3 O1 F6 ~- \" _3 g  z- G' L
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    ' ~  k- X! k  F! d8 m8 M8 v
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    1 v$ a+ p: Z% q
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    . s* h! @4 c) W' c6 }
62.                 else if (0 == ret)
    ( v9 H/ H$ D" J  Y
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    / F3 |% _3 d  f; @4 e
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    5 ]) B1 `$ n8 G7 @/ A8 ^, f
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    ) I/ O( X5 F% }, J/ |
74. }

复制代码

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>
   & V7 @7 u) q2 ?& q; [) e( R! x6 |
6. #include <sys/types.h>
   ' i7 D2 @( l) C8 H. t
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   ( i( S; c- e3 x
10. int main()
    2 n$ J3 M$ @) P
11. {
    * Y; z6 P% a6 V: N
12. int sockfd;
    8 L5 d; }- S8 N; M5 J% }8 ?/ f# T7 W
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    ) |, r' f5 ?, ^) M. Q
16.                 return -1;
    # y- X: i- k! L7 x! Z6 O
17.         }
    4 U  V2 _6 i. w1 i+ ?( J
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    8 d+ u: @4 I0 U& V' J  d
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    ' U/ S1 C& K3 j0 c" K' r: _
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    ! L  w* r4 f$ g3 r4 G$ U
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    0 g* h* J7 h9 D, L1 c; f/ J# P
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    % X- n7 ]! l1 s6 t( {: t
28.                 perror("connect");
    % t* x) G# }3 n, R  e) K- C
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    ) }3 h7 m1 q- T) K
30.         }
    - u) M7 }5 A* u
31.         printf("connect..............
    , w( f+ _6 Q5 V" w# ^3 S  i; E
32. ");
    
33.         char buf[100];
      d* z9 P4 a4 o6 N2 D! v0 I. L4 G- i
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    ! `+ i% G, |# F% T+ z2 @* L, |
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    $ ?/ ]8 [* g9 u+ Z  G
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    / ?+ W& q  `  f7 `  p: N
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    ( y0 Z' q7 ]8 @7 w! g6 ?  I
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    9 E1 x( y* H* E+ C  n7 A  `! x
46.                         break;
    
47.         }
    / x) T8 ?3 f- y/ w
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

$ b$ x- u) f" g; `7 U
  Y+ V  q8 K6 h2 e+ x

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