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）。
, v! \  o* A: \3 I( _' X) I$ E7 W

1 S: Q0 W* {3 C+ v4 U* Wsocket（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。
0 N) ^6 ?. F7 `
1 z0 I" @0 ?3 m4 y8 ?
TCP协议
, r- J! ]8 K/ l* FTCP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。
0 r; H5 X5 D) J+ U! D

关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
# }% l% |) e3 Q. ]( m

  x. W) j2 D: [! _  K4 l7 a1 M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

. m" B1 T- a9 n# R
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.创建socket
3 {# m9 }7 D- V socket是一个结构体，被创建在内核中
& p5 {# W8 m( s! K3 O sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议


2.调用bind函数
' O& n7 \. l( J9 F& C4 a 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
7 E5 n7 r, \3 z+ b1 r# P 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
$ X, }) K1 E! w& E7 r0 R# c. m struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
1 d  l1 A% n- X  L
2 ~: Q3 K: P5 Z: H
. I# y0 Z% \  [  d* t& z3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
8 d- `( G, z* K) b, E listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
% F: d4 Z$ ?5 O& f5 I3 G8 M. o

# \+ H8 ~2 O; G5 Z8 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
  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
3 r4 \6 A) R( T' ^1 ]8 |
. v1 q5 N, e% J3 p9 z
5.调用read/write进行双向通信
6 u+ E: j' A0 s3 j6 c

6.关闭accept返回的socket
9 l; P) t/ [9 u  close(scokfd);

$ A/ `+ [; i" ^4 V
8 Q2 A1 d+ L4 C- o  h) l& X

1 P7 ^+ m8 T8 ?7 P' C/ W$ M下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   $ V5 o1 O% {. x& a5 C6 M- ^
2. #include <stdio.h>
   ' g* N4 a8 m# c5 J% B  q9 z9 t" P- @
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   1 x5 b" o7 t/ G; ]  V
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   " D, P3 f" O0 J% S
9. #include <netinet/in.h>
   " F; ?% E# G# x7 c
10. int main()
    
11. {
    / H8 W6 R) P  i
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    9 S4 ]$ ]2 z( _# a
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    % z5 h3 H/ L  x
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    ! S1 d" F( C( R9 X8 x* s0 y4 w
20.          
    
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    7 H9 ^$ L: d: S9 j5 }4 ?$ c
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
    ; D  r* g: d* }( w  ~7 v
26. 
    ' B8 g# [$ J$ {
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    + D. ], ]4 P) r) C# Z  }4 Z. n% |
29.                  perror("bind");
    0 Z( d% f; _2 N9 u( [0 m
30.                  return -1;
    
31.          }
      s: S$ t4 }( i
32.          printf("bind..........
    3 P' S+ w2 n2 `
33. ");
    
34. 
    2 B6 A( Z0 v. ~) S( H  [
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    9 m" K$ S/ L- M
36.          {
    + F0 ~' c, h: K3 m; e; n
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    / w: F3 g7 T5 X& y# b  |& X
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
41. ");
    , s! J1 e! F, E; _( J3 ^
42.          
    & p1 J0 n. a( c6 G* N
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    
44.         if (connfd < 0)
    : F& ?( r& a, [& r
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    5 O, U7 D4 B1 l  g: @& ^+ z
50. ");
    
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( W4 ?% e5 U  @; X+ D% |
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    ! N( p  u$ e9 ]3 k& b8 Z" _- ^
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    , Z1 y+ l$ }- J9 c0 Y4 c
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    + x  X# x2 O  ~& f; ^
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    8 e" b2 k, K- O; Q! }
62.                 else if (0 == ret)
    ! K7 G7 `5 C8 a
63.                 {
    7 L2 d' C2 V; E8 E* E; t
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    * M2 S7 o! C3 W7 W. N' M
66.                         break;
    
67.                 }
    , L3 |1 j/ b9 h& @5 e& T
68.                 printf("recv: ");
    * K6 W8 K5 A4 o% Y( ~
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    / q- G' J" i9 i) w  l7 A0 }
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>
   6 G: t5 }) F  m- `, S; n+ y
3. #include <string.h>
   , a" O4 I# O5 q' G
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   1 D- v' n7 a+ f( M- I3 W
8. #include <netinet/in.h>
   4 m9 e' j" L7 \
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    ' o" D" ^+ f- Z- r! v( x+ P" G
11. {
    1 O0 q0 O- N4 [' m
12. int sockfd;
    $ X4 b7 z1 Z/ @6 d
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    . w  T6 b, H& N( \+ H0 o* K
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    " ]! w6 w1 q* ?& ~3 G8 j! `9 c
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    9 _# q5 a% G$ T. j7 Q
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);
    7 q" O5 u: [& m% W4 D
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    3 L, @. h  j" e4 a( V4 ]" }4 c
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    4 r; l6 X8 l5 m) t
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    ; ]4 M4 h# y: Z& }
30.         }
    0 d; O* w0 h1 M/ i) W
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    * @# |* h1 I  R$ E
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    0 z. n3 Y* {: B5 W
35.         while (1)
    9 \. H3 Z& d( A1 Y" r) L. @
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    ; Y- Y' T' s8 m, N
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    6 C4 T% `* k3 I5 S& a$ t, G9 P9 X
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    9 d- d6 U( k' {. H, e; U) \( v: C  ~: n
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    : w3 K8 _' c' S( x- ~3 Z
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    $ V; u" T$ q% [* I& O  ~
46.                         break;
    
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    + R$ }; W+ F0 M
49.         return 0;
    
50. }

复制代码