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）。


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。
7 i, t' O4 C' W6 m- F5 J: A

2 m, }) j* w% k7 hTCP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。
+ \* x. {& N9 u: x( K) `1 y

- J; p+ H) z1 ^" F7 s关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
1 Q! q1 X& U$ s- ?
, S4 v0 k; F& x% ^, y9 s9 z! ^
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。
) i- o9 e8 J# F  [9 Z
TCP服务器端和客户端的运行流程
' t( e( g) H. e0 ?) }# w

; ^5 J7 q* Z* ~  f' E$ G6 J2 i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 [* w: }* ^0 ^! C. L
+ Z; X. z  R8 g+ i/ c4 X' N( ^
1.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


# H: A! V+ y0 b2.调用bind函数
% B+ V3 M) Q4 F# r& m 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
9 G! E7 h- V+ Y, c( j& j9 `5 O struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
bind函数
* ^0 S* P( |; O bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))

7 T% x6 C0 h) m
. V6 X9 F7 E. l" k: ^5 `3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
! [3 c7 P1 _9 E+ W% ]7 T6 S listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
8 M8 z$ b" H, H! _; D

% M; z) E! g3 @. |" a4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
7 ~' u! Z, l) a/ l  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
: G) ~- x6 \6 _- }" W5 k  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数


5.调用read/write进行双向通信

( z* ~( x+ n' H! I% N
# Q% ^7 o* ^% v0 c2 [) H6.关闭accept返回的socket
/ S3 o* Z9 B7 L- M) c  close(scokfd);
2 @' R3 l6 O0 v# t* W; G/ I8 r* j2 ]8 t

0 X  u2 X. r: ~& O# F+ O" q" k; d+ g
. a2 L+ N4 y# t6 j
1 C* L* j1 p. b" {下面放出完整代码
  p& l( d& Z/ l2 `, h) e4 I2 s( ^
' T0 I0 j. _( G, I! I& M

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   1 Y, D( Y6 D& ?7 n2 A+ g6 c
3. #include <string.h>
   + u, [& L$ @% g" t  v
4. #include <stdlib.h>
   $ z+ ^9 n6 t3 r$ d% n4 u; n, S
5. #include <strings.h>
   8 o4 k9 |% k0 q0 z9 a4 J
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   , M7 b4 q& a$ x* p+ ^  K! Z9 O& s$ I
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
      I7 p' T, _. U/ u
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    " [2 H7 j( r% V% }. p
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    ; g0 q* ~- B- u( M  c5 v2 s2 Y4 }
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    3 \' G# P) W) F9 G, `
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
    5 Z* V& E; C9 u- p# n3 Q, m, {
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
    3 v- W( P$ h6 H/ c! A; _
28.          {
    7 k3 Y, `! s& @" `  ^
29.                  perror("bind");
    2 Z) @# X5 o0 N: Z" N
30.                  return -1;
    - p2 W, G  }9 r# [* S3 N5 L" T4 R5 m
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    . D# p, t( _5 Z( N  |9 C. z5 N9 k
34. 
    9 Q$ z: [% h. J9 A1 H
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    . M* V/ f5 ]" u0 W4 W" W" A* x
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    8 B5 V9 {- ^: k# z
39.          }
    ' p/ i" D* A' w1 [' ?/ I+ f
40.          printf("listen............
    ; q; M' r6 q5 O( G2 L
41. ");
    . S" o5 D1 p& p5 X
42.          
    2 @" A& h, D' {/ E; P0 \3 A6 K
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.         {
    
46.                 perror("accept");
    3 P. j: C( t0 {$ M$ G; z
47.                 return -1;
    $ z1 k' w2 j% V" G  ~; C: u7 a- n
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    $ J# W' K! U/ q9 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.         {
    5 q; z7 S# h3 f
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    6 S5 c9 P% F& l/ f! z- y/ f
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    , i7 J# }3 E/ Z/ \7 F2 H% X
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    . }, e/ Z% ~& t/ \
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    7 R% o$ E+ y$ `* L( q7 C
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    2 d0 H6 [/ ~7 |$ \, P
67.                 }
    8 t0 H7 `9 B3 o
68.                 printf("recv: ");
      j+ i1 V# j  E. R. q6 ]: w1 H
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    ( Q% ^; J6 K+ ?4 O1 F
72.         close(connfd);//断开连接
    $ L* Q, s* A) @/ c3 c# F+ W
73.         return 0;
    . J  @! ^, |4 P5 q: I4 [  x6 g
74. }

复制代码

1 U' p  P+ i- T' v  e9 k- h

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>
   0 O) ?" W* a! z. ~
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   # D. @+ M  _! ]' `9 ]
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   8 a' O, a9 s+ g# r) w8 c9 i/ f
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   5 w  p" d' ~( Q+ i: `0 z
9. #include <arpa/inet.h>
   # H& {, w$ |" e- M" ^2 s
10. int main()
    2 z/ q# D6 J  O4 n
11. {
    8 ?( W( j6 V! x" O% G
12. int sockfd;
    ( Q& {8 x; A0 U$ _5 x$ \# j
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    1 e$ M0 R7 ]  }# ~9 @9 ]& T
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    ; b+ a  i: D8 f$ b, u" r' j
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    4 B) H. H' H% [% M9 F
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    ( M/ L' {, C0 X5 `7 n
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    - K1 G/ X1 K' o: g( A, K& ~
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    9 `2 r" o5 [0 [, P* s: l& _
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    & s) i4 B' ]$ [8 V  W& S
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    1 J' N5 Q5 f0 ?* E
27.         {
    4 [) N9 p4 A) \: k# G
28.                 perror("connect");
    2 }$ o  ~4 y2 u. a. @3 \
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    * k7 Q! w& |6 ~# {% [; w) _0 m
32. ");
    * H" S3 m0 B$ K$ X
33.         char buf[100];
    * I* I. V. _* J4 M6 ]
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    * l/ {, l$ [& _3 @. y8 {3 h
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    4 c) f# R$ ^% H6 m
40.                 if (ret < 0)
    8 R) b+ D: T" G! g6 u' [, O
41.                 {
    4 Y. {2 z3 b2 g' [+ b! l
42.                         perror("write");
    6 h+ I3 `3 E6 S, s, B7 X
43.                         break;
    & ]7 R3 ~) I! c9 F% t0 A/ ^
44.                 }
    ) z% \  d5 Y: \
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    * O4 ?, _+ @0 H$ t8 v5 w6 z
47.         }
    1 ~" b' H: R4 ?& t0 H9 y
48.         close(sockfd);
    ) N* V2 Y8 o* R7 V/ u$ T7 P$ V
49.         return 0;
    $ T& F- g1 |" j5 y9 T0 Y
50. }

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