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。
# y9 ^& N9 P. ^' L+ L" ^

. N/ e9 h) m/ _' n3 v% }TCP协议
: D; h) }( `# ^/ C$ ]. N; N: 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。

- a9 i7 q" q% w- S
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。

" R* W3 Q$ M/ V8 j& t! A+ J. 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。

! a: |+ j8 p" u, V  }6 p# UTCP服务器端和客户端的运行流程
+ [. D2 G0 f% s' @6 M2 P$ ?5 S
7 z5 b+ B& a7 A9 ]! I3 ~
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？
/ I9 J% m* U& H0 e4 x" X0 I
9 x) K% K" v9 D( _# A* T4 ?
: u+ h' k" s& _+ B3 C1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
- e) X$ C, O) ~! a" E: P0 @ sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议

/ g+ U. S% X, l  s! @
2.调用bind函数
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
. a, f% I$ Z% o struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
bind函数
8 Y9 D' g. I5 E  ?  K0 N6 i bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
% |7 t9 M( a. z& M1 |  b  t

3.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


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
5 p* H& ?7 C$ d0 p! `  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
* F6 ~9 a( o  F1 a
, u& F( s# I8 B) l
5.调用read/write进行双向通信
: \. _8 @% v' R# M
$ u* ~2 P4 D0 u, y" Y
6.关闭accept返回的socket
1 p+ Z9 I, k, U# a6 H! l  close(scokfd);

( v3 z- [7 |. a

$ x1 T" d2 S) n0 P# K
8 x( m* ~. k/ P; q" F" V下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   % ^. S' e" ]' o+ M. X+ z: I
4. #include <stdlib.h>
   9 N% w2 i4 }/ N+ I! k' u0 S  A
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   ' s& T0 z4 Z6 l  `( x
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   : u  H) Y4 T) m" R- _& l% G
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    
11. {
    % `. R% ~, n" G5 j# I/ p
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    6 ]2 L: h6 C; _
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    , C! p4 N: A$ x* o* z  d: e7 N
15.                 perror("socket");
    ! V- n4 w# M% O% }
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    5 D. ], t/ B. E2 `6 m7 X
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    $ A0 E# E/ f3 O! U2 i/ l2 r" b. u6 q
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    9 u  Q/ y: N4 `3 j( n7 B: Q/ z
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
    
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    7 C& K) G# \/ J' B5 c, c
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    0 N) a9 H$ u0 T* x+ H1 t) q
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    7 v) F% a! E1 H: c. ?  @8 \
36.          {
    + C9 e% N0 G4 ~$ N2 h6 q
37.                  perror("listen");
    5 I, ]" [9 n7 E( O  W
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    8 S* J: k" r7 ]) d9 I( Y" L
41. ");
    5 a% o( B! I) `9 E
42.          
    9 t# q& \( q9 @) O( d: z
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    6 _2 Y0 I" F$ K1 A8 H
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    ) ~% I( C- _$ ~) S. K
49.         printf("accept..............
    , }+ d) X6 E4 ^; Y! @) C
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    : V! U# a  o, j& N) x- [
52.         int ret;
    ( x3 s) G+ k0 z/ E6 x3 E* [2 D
53.         while (1)
    0 p5 W$ x" K9 p$ I! f. V
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    ) x* v* o$ ~+ R% `
58.                 {
    ' C# t3 L: P' s2 _6 M
59.                         perror("read");
    * J' E$ b; o* d" i2 O4 @6 q  |
60.                         break;
    5 W" z! M0 V* X0 B  ~
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    + g* j8 I1 ^9 [+ J. O+ K9 j6 g
62.                 else if (0 == ret)
    9 |6 N  M  M$ k
63.                 {
    1 @* Q$ u; S! \
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    & e  _5 V3 A- E7 P
66.                         break;
    
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    ; U3 z/ l8 {' z# F) O6 `2 J
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    4 L: J# u; r2 J1 m( |6 J
70.         }
    0 I  P$ z4 T, J7 T' Q: q
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    * n$ U( h* K# y. T
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
      ?/ F' P: O" A* J, R
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>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   * O8 x! U  n  t1 w9 w# l
8. #include <netinet/in.h>
   , H* n) a! D6 Q2 o  d* n1 N
9. #include <arpa/inet.h>
   ; M- J  W" L8 L2 f; }1 S2 W9 m
10. int main()
    
11. {
    & h9 D7 u/ ~$ D% ?8 w. w
12. int sockfd;
      ]5 k, H2 m) _1 F7 Z1 \0 D' E4 k
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    5 }; E5 U1 g6 t! F: |( w
15.                 perror("socket");
    5 |* A) y7 u7 G- [* z# [
16.                 return -1;
    + z/ ?2 \9 k: P7 N  J
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    9 j" i  m/ p1 `
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    6 x& I# R7 X) K0 j7 a$ ^. P
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    $ r, d' j) |" h, \5 X- `
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    7 U$ q; K: Q3 A9 z0 R3 I; M
27.         {
      c' S  `1 n- M3 d! O$ F
28.                 perror("connect");
    ; V4 f, d& D1 q: M: N' ^
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    + i" w' p. V/ X
36.         {
    7 _: C6 g3 w, H* K) f0 k# [
37.                 printf("send: ");
    0 b; Y) T& @/ J) e4 D+ d
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    ( I6 t6 m$ d8 a  S+ V0 Q/ B
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

. Y' U1 D( M) `+ X8 D