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）。
2 R& t  D* h0 z

1 |+ @' g" d0 ]) Z3 ^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。

& ?! U  d( s' S  {. @) Y3 q
TCP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。

' c" \$ l7 W8 t& [6 f% d; Y
& Z0 o' ^  C  G% b! }$ E7 R$ R3 g9 w关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
2 _; ?! S  |: O" w
( }* t7 `; }/ Z' u9 l; N
+ D, h( Q$ `, W- |  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。
) ~$ o( X& s) m* u2 |
0 `3 w  U* p6 y1 NTCP服务器端和客户端的运行流程
( J7 |- t, d3 |0 H
' [1 U' H3 {, w# I6 |( f
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 L( r' r0 D+ [1 O$ M& w- ~4 m) P1.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
+ Z; _* g8 E% [2 U
2 G$ O4 f/ J7 E  G
& F2 S/ L2 U1 L5 w: T" z7 _' y2.调用bind函数
将socket和地址（包括ip、port）绑定。
( G" C1 x$ u' u5 C+ L  q  Y3 E 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))


4 E) i  O& D! b( J3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
1 s  |$ {+ d& j! `+ O/ v listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度


/ x# d9 _  K! U# w" R1 I( \- n4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
0 C0 i, v# n/ a  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
& }9 ]# U; O% y' i, o' h  m  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
2 O/ m9 `0 y* g  _9 R5 S, {; M4 v

5.调用read/write进行双向通信


7 d# [& B- y/ E' N7 p2 T  j6.关闭accept返回的socket
+ X$ m+ P8 X6 u. G. U1 Y* [  close(scokfd);

- B/ l+ h1 }6 q2 }* `- O


1 i( d! ]  h5 Q! a下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   " w: Y' T5 h1 ^& Y
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   ) m( l: p% `& x3 P, e2 L5 t) G
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   ) ?  M0 y8 r( h$ \' l5 q( f
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   8 |. U$ r: \0 V5 `
10. int main()
      T( ^0 m% g/ ?
11. {
    ' m* v: b( |& Q
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    % H8 L5 P% C+ Y7 W
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    * f" p8 X3 F4 S, o1 ^
16.                 return -1;
    , ?: ~3 z! d- ?7 W* N
17.         } //创建失败的错误处理
    4 A3 V7 q- k& o5 a0 {( K( {
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    # {( z0 y7 L: U5 @2 p
20.          
    
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    2 w3 t; ~7 y' ^/ U" z# w" E2 `8 x
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
    ; ^/ k$ W/ q9 u. s3 M
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    % W. N( G% Q$ \5 X( w) e6 ]8 W5 o
26. 
    $ d' S; X" j5 g4 W" |7 {
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    5 s# Q6 B; n3 d1 X. b' j
28.          {
    + F' j: |: u/ n
29.                  perror("bind");
    2 x- F  K# k4 d/ w' z
30.                  return -1;
    
31.          }
    # N# V& G* P4 h
32.          printf("bind..........
    2 _; p; s( M4 S0 i; k
33. ");
    + c$ a1 U. R- l  j/ P
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    * z% Y- p* |3 X8 r7 C% `
37.                  perror("listen");
    9 Z- [! E4 \5 w) m4 [& v
38.                  return -1;
    
39.          }
    " A5 R/ E9 |7 m& }2 C, j
40.          printf("listen............
    2 @5 V1 I1 T' }* A
41. ");
    $ S! U  Y2 B* B7 X1 b: J2 C
42.          
    1 O7 D$ H4 ~& ~1 p/ Z7 T, n. I1 ~
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    : Q/ q+ b7 k6 ]; i" F( W
46.                 perror("accept");
    7 R! }0 t& x# _8 ]! m
47.                 return -1;
    
48.         }
    : l( @0 a1 f; p$ o! |+ u! J
49.         printf("accept..............
    ! C) L1 w7 ?" |0 `, |
50. ");
    % K$ M5 @2 H8 q) K5 c7 M4 Q2 X: C
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    " P) l* U; j: Z
52.         int ret;
      x. G6 R1 }$ U; p' Q
53.         while (1)
    
54.         {
    ( l) f2 p- R2 j. p
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
      w# L, A4 d/ Z7 c& ^
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    # Z9 m0 ~3 Y5 o: S
63.                 {
    9 p8 F% t9 W1 R2 s# s$ e/ u" k
64.                         printf("write close!
    6 o* `" }% P4 I% r' D
65. ");
    
66.                         break;
    7 K& S  ~' z. ~% M
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    % a9 R( }( }: F4 i
70.         }
    * k- i; j3 \( h4 d7 ?$ P8 U
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    % {7 l/ ~# X( E0 a8 A% y8 E. J
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

! O( N' v3 G% y. I+ R9 C

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>
   2 r# @: z* j1 E
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   , ^+ I3 K* v  d" X
6. #include <sys/types.h>
   % K. ^- _# a5 |
7. #include <sys/socket.h>
   * x/ g9 O! l9 S# Y' }
8. #include <netinet/in.h>
   . ~; L% v! e8 G
9. #include <arpa/inet.h>
   4 K/ {/ k7 `' j* W/ Z+ f5 `+ |
10. int main()
    $ ]1 e5 m5 B/ s* _+ F" m
11. {
      z  ], l- c+ T# {0 w- H6 F# o! b
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    ) d1 t3 ^- h0 F2 q( d8 \. a) }; N
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    ; j) ^+ t0 l1 s
16.                 return -1;
    5 ]$ z$ K, A0 _, p
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    4 e. z& S3 e" Y  y
20.         
    3 s" m4 E; [. s1 |, c1 p0 c
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    5 |9 g! K. [7 b( `" w
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    ; n' I7 }& c* A! S
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    : w) w5 [+ W; E5 o! @* d( F
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    : r* {* g$ ]  A+ \4 J2 A1 a
27.         {
    + k  \) \; U) y0 D; J7 S/ U
28.                 perror("connect");
    , ~( w6 S" |$ n2 D; i0 K, Z
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    7 |  t/ a# G2 i7 N' j$ ]1 o7 O
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    9 P7 @5 C5 s$ j* S
32. ");
    
33.         char buf[100];
    ' N4 R" |! G; I9 K: p0 `' p+ i3 m# K* J: ^
34.         int ret;
    . M  a+ [2 h1 X  J; y
35.         while (1)
    9 R8 R* d, O; H# |# B' L8 B7 \& I
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    - g& Q2 S$ w, {/ }* \
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    ; D7 Q; [! W5 ^$ I9 s5 `
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    7 s6 {% Q. h; u' C/ r
43.                         break;
    
44.                 }
    1 i4 b' u' l3 O  L
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    : n. T+ M( S# c( y
47.         }
    & D  u1 P6 G( T& V
48.         close(sockfd);
    6 P( p. d( q+ `. q
49.         return 0;
    2 |6 C# A4 P& K5 p
50. }

复制代码

0 t( T2 \4 ]& \6 A1 r4 w! x$ Q6 @% t( G
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