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）。
' }4 s! ~% |1 k9 ?5 S" x7 L) S4 P

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。
9 N% f% _, W! @4 y4 ^5 T) @
' h+ S) i8 |6 Q$ h, ^) T$ d
( s; f3 A3 |+ t+ V6 qTCP协议
% D: }7 N+ ]8 S5 n6 yTCP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。
8 G  @, l" I) F% K( o; w

关键词：三次握手，可靠，基于字节流。

! t) r( I7 ?7 B4 h4 R1 h
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。

8 }+ w7 s5 d) PTCP服务器端和客户端的运行流程

/ J- f9 I) @) {$ m, N4 j6 Z, H
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？
" l* X9 x! Z) Q! V" _- c
- M: b7 F: I/ Z* j0 h
& Y2 B- @8 `# k4 E$ E* F1.创建socket
1 W; T# l" M, ]' Z# u$ ] socket是一个结构体，被创建在内核中
5 [. {, B: e8 F3 r0 o sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议


; ~4 Z8 k7 o9 L2.调用bind函数
; {& h) a1 U" t" j% w 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
2 J2 Z- [9 b( |0 e3 J2 S% h8 k0 E bind函数
8 S4 F- Q$ a* ] bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))


$ U$ |6 r# m: a/ k! p3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
" F% L) n! @( u$ J" i
. T  \! {0 D& Q' v
$ R3 A2 _) l! {1 @: S5 X: l4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
3 W# l9 E; D: E  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
: C# |1 E* U1 X5 \, h/ Q  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
. ]2 G7 a3 r. E. @1 f* T
9 A5 m4 ~) p' p1 s& z4 ~
$ T+ H! M+ d# t3 S! W( w5.调用read/write进行双向通信
/ _9 t" W9 n% |- |6 U- s! b

1 `- Y. `1 p0 {! c. U* @6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);



' n! P# o: w, ~' Z; O3 `
下面放出完整代码
, E+ A3 l" U7 k# Z. h& L7 p# G
5 @* s' ]" x8 m4 X$ ]

1. /*服务器*/
   0 D$ O9 U/ Z3 p, m$ @' D
2. #include <stdio.h>
   4 {7 D# C  Q8 [3 S$ [1 \, k6 f) t
3. #include <string.h>
   $ I9 b# J3 P, a( U
4. #include <stdlib.h>
   * |: o. v4 \% f9 @
5. #include <strings.h>
   0 i. M. m! g- F+ \$ l" h2 b
6. #include <sys/types.h>
   2 G+ T. [, a  g* u, ^7 \- {4 J& I
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   6 Q0 v6 x- H( R% a8 u( M0 T
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    ) T& O. d# Q% x$ m1 m/ P
13.         if (sockfd < 0)
    5 [9 K1 X) M! u9 p9 u9 B' Z- o; ]
14.         {
    - V8 p5 ~( p4 _. a9 n) }7 e* f) d8 L
15.                 perror("socket");
    / [  @' F( h6 s8 j  Q, P: D
16.                 return -1;
    8 q* t* X: H+ u$ [* z9 I
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    . d& n8 C! w4 Q, I$ k
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
    ! Q& [4 T( r1 i
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
    
28.          {
    6 r% `0 W: O3 Q9 g; B* j
29.                  perror("bind");
    * d9 F) P2 A0 q! s. }
30.                  return -1;
    
31.          }
    ! F. i: d3 n" b# B5 Y6 _5 P
32.          printf("bind..........
    + s+ m/ J' @6 p
33. ");
    * P: j" v! H$ e/ z
34. 
    ( J; G: f4 ~% S" G" |9 p
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    2 P2 P# P; o" K$ Z2 Q
37.                  perror("listen");
    5 F$ @: `1 f3 @
38.                  return -1;
    8 Z8 c6 b  E. ?) {
39.          }
    * D5 o+ q. k) _3 a. H! x9 C
40.          printf("listen............
    % m5 m. e0 ?$ a& p7 `' v
41. ");
    % o. S; M8 ?% j
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    ) X9 ?4 t$ d+ [" X
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    ( q) Q  u" J0 K! m4 V* `$ N. V4 V
46.                 perror("accept");
    , w; x1 ^* n* [" v$ F( t+ G
47.                 return -1;
    
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    6 W: M# f; Y: t  M, V+ U
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    1 P0 l0 L: \& j" C+ e+ [
52.         int ret;
    " m8 C  E7 h4 r7 H5 N7 N! ?
53.         while (1)
    
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    " L% Q! c4 k& j
60.                         break;
    ) t* [( u  f8 O& y, r
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    2 D+ v& ~; n% u" h$ g  g
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    ' B) j9 q  H( S4 C. T
68.                 printf("recv: ");
    5 s; t3 B+ {4 A6 R* E2 d9 C' A' H7 h3 Y7 u
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    1 W1 b( J, M3 J9 W4 O) T
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    + T8 w5 [4 S6 y( P) D
72.         close(connfd);//断开连接
    / G, x- P" I; C! x1 V/ b) f& ^1 Y
73.         return 0;
    . a0 t+ D6 ^" V6 Z
74. }

复制代码

' a: U4 y. y3 r7 {/ G' Z6 t& X

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
     v, n" ~! v9 v& c. b
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   2 h  m) i1 z4 N" ?: ]2 O; x9 L
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   ) E# p9 @7 S+ o6 p% o9 o4 A4 S3 ~
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   7 j2 i' I: ]: m2 W' E
8. #include <netinet/in.h>
   # S; ~2 Y+ I+ r2 O# d, ~3 w' {0 n
9. #include <arpa/inet.h>
   # G! F6 X0 k; p* x) M  b2 p/ N; W
10. int main()
    
11. {
    / y" n+ o+ a: v( K. M$ N
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    $ {; g( y  Q) @* Z+ W, L
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
      ], E. \" x$ [% z% @. @
18.         printf("socket...........
    9 ^8 ^! I1 d( j4 r3 p
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    7 ~5 f+ u' I# d* P
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    / b% ]; l2 r" v! Z) W2 e' C
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    9 ?3 J. V, t) [+ V
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    ! a" Y0 }( C0 l' }, j% V
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    . q1 G: L5 N3 v+ `4 M; b
28.                 perror("connect");
    " _/ @; E. f" z2 `( Q# ]9 ~5 Z  D9 H
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    9 l; H. {4 U8 {
31.         printf("connect..............
    , t! n0 q8 u0 ]
32. ");
    
33.         char buf[100];
    # Y1 F$ T/ S4 G1 a7 e( y
34.         int ret;
    : Y' G; ~4 Y# X* m" g
35.         while (1)
    4 a+ V9 m5 o' j# u3 C9 L! A6 b
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    & z0 T, n# a* N8 l% d- ?
40.                 if (ret < 0)
    $ U; i; r' `7 M5 k
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
      H9 e# m4 U; x) w$ y  L" T+ E
44.                 }
    : w# ^$ n/ ~" H6 r  J9 Y% m0 [- ]
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    / B- V9 }$ E& k, d5 h8 n
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

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