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）。
7 a2 r( D5 L9 D$ M
' p% ?/ B1 W  ^- ?/ I# A
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。
4 ?$ V% F( ]. k4 r- u" y

& t" Q' l! V4 W. tTCP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 g& Z8 R6 e' t3 q# ]

关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
7 k) W7 B+ t  ~* x0 T2 h$ p
) n" n% q: W* H# i4 [  w
0 h' d* P0 c% J9 Y  e! G( u$ J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。
; ]+ J+ q, u2 G8 m( \9 d
TCP服务器端和客户端的运行流程
/ d" d- y8 c3 p+ x3 _. p1 L/ {  H
6 j; |* V5 J4 H1 }- O( D
/ r+ U& W4 |& a1 _; o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
+ v$ r3 I- k9 r& Z: r' a, l+ `7 ` socket是一个结构体，被创建在内核中
8 y9 n, t4 n& B) G6 X8 x sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
, P1 o8 j( \9 H$ K( Y8 M; s

2.调用bind函数
将socket和地址（包括ip、port）绑定。
! {- @+ U6 A' a; z! Y& ^" I 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
8 x+ [8 V3 R% X7 @2 X0 e9 y7 U bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))


' a. T# A& a% s* T3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
( l/ o9 j- P# G listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
8 h/ I) B5 X7 }8 c7 r+ h: @- E6 n

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
% R" l5 N2 z- ^8 F

5.调用read/write进行双向通信
8 }: P4 X- u. W
: Z/ M+ l' }- s* y) n
6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);


: z: Z9 j: v% a& a9 O
8 m: H; T: H6 t. Q
下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   % O4 e6 ^' S7 s  f1 c* c
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   1 A$ K3 ^: K" f/ O2 h7 n
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    8 A  U; @1 c* {/ V
11. {
      N& U0 Z& b' h+ r
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    # @. I6 y( \$ a) n
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    9 t- ~! I' f! S9 d
16.                 return -1;
      ]6 G: M& o: j( Z! J: Q. y( O
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    - M  b" n! K9 p" N6 o1 @; ?
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    " `& I* o: m! p
20.          
    
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    . B; \! \9 {6 {! [. U% w/ Q
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
    % c/ z( K( ~" U
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    9 ~5 {' w* i6 v5 F8 o; f( C8 s/ x, b
26. 
    0 i, J6 u' {# d* H5 }% i
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    & K8 N" \' t, Q2 P& \( K* b0 [
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    , J& V' [+ b3 C) Z/ k1 V) r6 ~
30.                  return -1;
    3 F" t6 `+ T7 F" T5 k, z' W
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
      U. y+ z2 K0 c1 H, f1 u7 g
34. 
    : O* W2 s% V; E
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    $ H2 O) e$ R. W7 [3 U
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    4 R, _7 C/ w3 {2 I) n  s% t3 o
38.                  return -1;
    ! Q) ^3 z3 ]1 M2 H; R: W& i' T# z
39.          }
    9 ?: s" F5 q3 K& P) v) {, E
40.          printf("listen............
    
41. ");
    5 k: |& }& b5 h2 T, P7 g5 M" r  S2 F
42.          
    
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.         {
    2 o$ m& b* v" q) N: n+ A( y( f) C- \
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    8 V3 \) D5 x5 T5 M4 Z( w# m6 l
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    5 j8 _* q& B$ m  u; z0 M6 x
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");
    , U! y( B! o3 {  q0 I/ c$ l
60.                         break;
    3 a: c9 o  q9 h) @) z( Y2 x
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    8 W: Q: T4 L" n" V4 K) ]
62.                 else if (0 == ret)
    4 _) `# y3 B6 l, L
63.                 {
    8 l* o6 K( |# o. C4 U; ~8 c) u# B
64.                         printf("write close!
    # e/ b% d$ y6 N
65. ");
    1 g7 h7 \. M5 g! e/ d' _
66.                         break;
    1 w7 Q' s3 [; v
67.                 }
    " n9 ^  z" j9 s0 ^6 w9 q
68.                 printf("recv: ");
      m( R- J( S$ v/ z# n% _
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    3 _* V- b4 C' B" ^2 |
72.         close(connfd);//断开连接
    3 f: ^" I7 T# {$ c7 \
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

, V" F* y. d" g- [6 W) P5 j: |
- D% F: T# r/ v; q3 F" [9 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>
   
3. #include <string.h>
   0 R3 K) |# {8 v5 V, [, l
4. #include <stdlib.h>
   * J5 {) W2 `1 z
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   : m  d: M/ q9 u* e9 d
8. #include <netinet/in.h>
   1 o8 a& p6 H7 i. T
9. #include <arpa/inet.h>
   5 [# W7 s9 M* z9 j6 i0 u3 K+ ?6 [8 t
10. int main()
      b6 |' z' W: y' L1 p) I7 p: u* h, \# L$ ]( a
11. {
    , x1 r7 b+ [4 u! k$ K
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    + I" f2 b% b  `
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    8 X3 B( V1 K! ^
18.         printf("socket...........
    0 N2 s5 H0 _1 i; D
19. ");
    
20.         
    / `# |: @: M7 U  E4 u1 o3 p- e
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");
    7 n/ r4 D2 H4 f8 Q6 C% ~
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    7 [: \( |; n- v& X
30.         }
    5 ~5 A  y0 ~6 K* G
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    
33.         char buf[100];
    # k# c/ [* I' `6 O
34.         int ret;
    * K% F/ m" @. j) y
35.         while (1)
    
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    % H/ X2 n6 N1 W: W, Q# P7 B7 r
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    : w; i% ?! g$ A* B% {6 n% G  j
46.                         break;
    ( n7 j8 {, `: o) Z6 f1 ]
47.         }
    5 i& |, F' h4 w& u* z0 t; }
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    * U- M) |; q) q: ]3 {8 C: r
50. }

复制代码

, e9 q1 J( ^. s3 Q( ~+ C5 C3 v
1 T) O+ G: N; q! z0 b- R! z( O