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。
. n% y5 M9 o) u: p, Z: A/ \' }
7 G3 U" h* S% c) y- g3 H+ ^; n+ h
TCP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 J5 E; p) A. Y7 a! x5 p4 d
+ ?  t* h; t5 a. y
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。


. Y! |% b$ O) 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。

TCP服务器端和客户端的运行流程

& U7 x) P, V( R9 h% w  e1 L+ `
* `- C/ |3 t" q+ u' o. w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？

: E! ~1 H* c* F$ l. D3 o
" r# i- o7 `9 M1.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

! q3 H3 j% Q, E
2.调用bind函数
将socket和地址（包括ip、port）绑定。
3 d4 V7 I% _& Q+ R9 ?3 W0 [& c 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
" e- W0 y; I% E  y6 x2 `, I' Y& ~- h bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))

0 G# D" i3 [0 e  }( x
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
5 `$ n, U- I/ x( Y/ y. ~5 }* x

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
3 X; L- P: B% g4 w# N  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
- n  z) {+ n6 x9 l3 H

5.调用read/write进行双向通信
# o9 Q9 x5 i7 x: K& ^
3 O- ?' b" K' H
2 z' P0 c# _& u* _, B) B' L. n6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);

  |9 ~3 O9 F- d. L2 m, n
) W) j7 k: y; Y- _  Q+ K. g* S$ _+ E

& x: |- l1 t8 a下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   6 h, q7 f+ H) @/ j- O
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   5 H& P% }+ E  `4 W3 b) v
5. #include <strings.h>
   1 \/ l. n. g1 o6 }
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   " C. K" B" h; |9 e9 A& w  U& T
9. #include <netinet/in.h>
   " J$ ?5 a' e- W+ X4 |
10. int main()
    % c# C7 O5 `- Y
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    / F9 S! `  B) ~1 H% I
13.         if (sockfd < 0)
    ; [! ~) V5 o# q5 Q. ]8 q, a- t8 s8 q9 d
14.         {
    7 }: D3 Z3 I5 u
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    ) L  y; g! N! R( {$ L' n! F% m; \# _
17.         } //创建失败的错误处理
    0 c: h, q4 h8 F
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    2 T% ~. `* H5 N! |
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）
    0 e+ y  C5 p" o  ]# |$ }8 [
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. 
    - n6 @! ]# }" M/ p0 w  e$ F
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    4 p* ?3 _7 u# _* H" {
30.                  return -1;
    * B" h2 _+ ~: Z
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    + A' C1 v) q2 V. v5 _  H6 i& T* `
37.                  perror("listen");
    / p$ J7 M5 R/ [+ ]% L2 Q5 W
38.                  return -1;
    
39.          }
    ( r: P3 u( |+ O0 S4 F0 [4 o/ Q$ I
40.          printf("listen............
      h: @  v# R: r, L: ?! @
41. ");
    
42.          
    5 ~8 m. N" E6 ~5 z* b1 [
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.         {
    ! W, n. B% O: D
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    6 P  a" ?: L+ R4 s! r- [
48.         }
    $ [7 U! T" K) R& t* t* u5 a
49.         printf("accept..............
    ) R4 v' H. n# Y- J. l
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    & c: q$ l8 o3 @# e+ k' [/ w' i( u
52.         int ret;
    % j( r* H7 r7 S$ C
53.         while (1)
    ' [9 w1 i2 O6 i/ y
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    7 l8 \( `% S. [  M9 O4 M. m# R0 p
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    / k* O8 V6 G+ I) @; }2 W' M
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    ; W& ]( u: m, r
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    / c# p1 n7 I. k: y6 \7 s
62.                 else if (0 == ret)
    ) {, ]  X1 q6 Y. R# l; s! O
63.                 {
    . S) U5 V: {4 J% q& K
64.                         printf("write close!
    4 v9 P' S* l& S6 R( ^0 A
65. ");
    
66.                         break;
    - z) ^2 C  }' w* _  Y4 s9 s* C
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    * W: y/ Y, k" P0 Z: @
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    $ ]0 K( B; J! q6 U( W5 c( T
72.         close(connfd);//断开连接
    + R  q/ |3 _/ N- n
73.         return 0;
    4 f- P5 l6 h. N' |
74. }

复制代码

. g( x0 C3 h! X5 Q5 e' M

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 C1 h9 g! Z  X) I5 B- F/ ?1 Q, l
3. #include <string.h>
   / s5 y" s2 ^: R8 U  V( b9 C1 G
4. #include <stdlib.h>
   4 w  N& \" v& F/ i) g# B( u
5. #include <strings.h>
   0 z# V0 |# g6 q7 C8 n* a8 Q
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   . i1 M- a; L# ?; N
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   2 J- o2 a8 U- s' S& w0 ]
10. int main()
    9 J. H- W: D5 K) Q( }: l0 ^- t) O
11. {
    
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    . t: G4 C7 J! ?9 r- t  z  n) w$ Q: Y( J2 A
14.         {
    5 o$ k8 [1 B7 W1 [: C4 V6 G8 k
15.                 perror("socket");
    # \1 v/ J& r2 u+ }! r+ ~
16.                 return -1;
    ; V4 `( I6 v  m5 e; \7 k  f. ^
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    / m. ~& w  n  F" j& J+ T& K, Q
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)))
    1 Z/ B, _* ]3 t2 i  v3 R+ F
27.         {
    & n# k* H  C* v/ D3 _' Y
28.                 perror("connect");
    ; `3 }. G  _! l. G! V$ R
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    : N& F/ F/ `& ^$ A3 ?8 `. s+ P9 g
30.         }
    & M( ]9 N6 C1 q6 \* r) o. i+ J+ h
31.         printf("connect..............
    2 v5 Z, ]+ n" o9 v+ {4 ?
32. ");
    
33.         char buf[100];
    ' C* n- n5 w/ }: @% m/ n: ]! t
34.         int ret;
      S0 k% o& `. y% t! X
35.         while (1)
    ! b9 Q3 \6 ^. V+ a& I$ w* N
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    : X6 I$ l% u# q' T% k$ E
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    ( r: S- l: j' q2 n& N. e0 |
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    , o+ a- [, a. f+ g
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    0 t6 V2 t( q0 a! c
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    + Q& s# h( ?# p3 F$ J4 n
46.                         break;
    
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    4 |& }- }6 @! @% ~1 X
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

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