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）。


8 q9 D0 g2 u, u, asocket（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。


* D% J5 _# P3 C7 OTCP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。
4 a+ M6 E# _# c" k& Q) a4 r

关键词：三次握手，可靠，基于字节流。

& @& D  i7 f. Y" H
: w' i' o) v( n  n. D: m7 S1 @2 u3 d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。
. [, m# W; f" C  b+ {* `7 V
TCP服务器端和客户端的运行流程

8 t. }$ D* m4 Z2 j! I+ }+ d) g
4 f, f' C: q7 z4 v1 E. n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？


  B' x5 w* [! r2 h" q5 y1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
' N0 k) a- ]7 ~9 k7 Y sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
. V1 z3 }6 M% }1 }7 K* n  w

2.调用bind函数
' W2 V, A; q9 z/ f7 \1 ]% d! z 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
" n; i! h( _( y1 U% j: \ 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
* o4 h* v2 t7 ?1 L; r1 K' ] bind函数
6 j8 i9 i! _) C6 j# O0 X- I- b bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))


3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
4 R, g! h0 A  x, N$ R listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度

* }2 E4 m- _5 s& \& [9 x" Y# b
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
  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
/ B! K3 D4 ?  m* Y1 q; B8 o! r
6 y# H$ X9 G  i1 A  {
" e6 y* K# e7 u$ `5.调用read/write进行双向通信

, r$ M8 j. p9 X  ]$ N4 {. z1 j1 E
6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);


. K3 C4 s4 O  f; F; @
4 C7 d/ ~4 S/ m. k
下面放出完整代码

) ~& F, N0 B$ c( {1 m  X

1. /*服务器*/
     B" R, \' w6 S' V+ K* Y6 ]
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   4 Z+ T' c6 i, p. M
6. #include <sys/types.h>
   0 G" e9 T# P( E
7. #include <sys/socket.h>
   % @7 i6 \$ H5 R$ k) w
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   " ?& M% e8 b% G% @! O
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    ' @1 }6 ?* ~) b( ~
13.         if (sockfd < 0)
    % x* R& I4 ^  a5 q0 G) t
14.         {
    * E- }$ A+ j  i% e: J9 d5 A
15.                 perror("socket");
    ! K5 D/ @0 C' L- G0 ^
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    6 D" A* T  R- F% M# [
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
    
22.          memset(&myaddr, 0, sizeof(myaddr)); //对内存清零（保险起见）
    - d# d) g+ B9 q9 Y+ x5 T+ R: a
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    ' `0 r. {$ \( E8 l2 y. `/ y
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. 
    6 O+ D' Z0 T6 x. K+ ]& s
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    * p+ V( ^0 ~4 k0 `8 H* B
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    ' i; O0 ]7 k/ A# H, m$ |
33. ");
    ! [# G  [) U7 b8 Y- q; S
34. 
    ) {) T& V3 R$ c$ ?9 C5 l% k# i4 R
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    # r( q& v, s6 O# o/ j
40.          printf("listen............
    
41. ");
    " f( v  b6 v% T4 }: Q
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    ( ^8 w- t% J; u, l) E
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    : l  T4 m% j3 h- U2 H/ X3 Z
46.                 perror("accept");
    ( H. C' A& p$ c7 Y9 j/ B4 D
47.                 return -1;
    
48.         }
    9 _- u* i$ b* W. L5 v# i; u
49.         printf("accept..............
    6 U5 T) A) j/ A5 q' T: K9 f
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));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    4 ^# i0 ~" o8 q, n
57.                 if (0 > ret)
    * u" o) l7 D8 q+ |  b
58.                 {
    $ G0 B$ W$ ]% i% w+ J
59.                         perror("read");
    4 X- ^1 x& J8 D* n6 b
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    / w) X4 X1 l5 J( ^- s( h
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    " o, X3 `$ y- @5 g
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    1 T) t9 C( J  Q8 f2 ^0 I0 y
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

' K; f$ u* Y7 N4 ]3 s

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>
   ! C: W9 f% z5 t# j2 z1 f. d
3. #include <string.h>
   " |6 e. g7 m) I. w
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   # [; d# G/ d) X
6. #include <sys/types.h>
   9 e/ L* K. O0 o
7. #include <sys/socket.h>
   0 T+ N0 p5 ^3 B  k% r; _8 j  m0 B9 T
8. #include <netinet/in.h>
     P+ [# ]& q! x) s1 W
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    . r0 O$ j- @  ^% j0 j
11. {
    8 C8 I1 f- B$ P' {
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    8 l1 ]5 a3 O( Y/ x2 w  q% o+ @
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    ) @- a/ Q% J2 y- G! q. W7 v/ k
19. ");
    3 W( v$ d. Q* \6 O
20.         
    
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);
    
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    ) J- x. t) z0 ^2 E4 Y
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    + t+ `+ z. f7 T
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    ; Y% u: f  L1 b1 d; k
36.         {
    ! R) Q( t$ m& s. u9 z- O
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    ! o& W, y' R& m+ ~
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    $ @5 o9 z2 z, @* B0 c5 u) H
40.                 if (ret < 0)
    - U. e$ w7 X- I7 C+ ^6 F8 K
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    , f) h* W4 o' B* e/ p) ]
43.                         break;
    5 Z6 h5 w2 ]6 {
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    % @3 F+ J3 m; U2 g" A1 b
48.         close(sockfd);
    & K- e& _$ F" S) k
49.         return 0;
    6 g$ k0 p5 j2 f/ E
50. }

复制代码