自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP)

admin

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）。
% p& D0 w. x5 N# {- @0 a( Q" u, \

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 e8 C# P: f/ [# [+ z

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。

; F# T# w$ W( j9 x, Q
! a& [+ |0 I' A; s关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
% B: V7 {* j6 u; O" W/ j

* L0 P1 f  G4 B( y. \" x: k' Y* x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

, g* o% P/ O) m5 m) x
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？

& h# N$ f! o# z' w& R8 ^
# l/ w$ d  [3 _% u1 e5 D" B: C1.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

7 l. G/ v( j7 D
$ Z4 G3 M7 ^1 O: `2 ?! }" q" \$ `2.调用bind函数
9 s; u  u8 J' L 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
9 z# K* d! h% u$ B+ i. S bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
. v! [1 V4 I& g& T8 Y/ a

/ f# A8 P8 D1 m# l' |1 Z3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
" D! E2 e" N/ i2 P% o+ E( W$ @ listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
0 _/ @' [9 C& {$ X7 `3 j
0 R0 e5 j0 d3 X& s0 l* W" t
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
' {- A: B! h2 d9 @" f9 h  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
' d) Y  e' O; |4 m; P
. d9 M% P+ G. A/ V2 z# L* F# E( i% ~9 T
5.调用read/write进行双向通信
& Q' J( _! W' h8 q

1 H0 ?; P# h' Z8 N6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);

; C+ g% |! R' @  ]; l+ m

* L& W; @3 g$ x  Z, z, ]! h. k
下面放出完整代码
: I7 g; x5 a; A9 }4 o) V6 L) L6 Z
6 b$ @9 i! f. X8 x2 H: r

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   / E- M3 u) {& ]) P0 w0 Q8 \& x
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   # u- c: m8 Z% D  S
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   9 f0 B! {/ Z0 s( @# y1 i; f- t
9. #include <netinet/in.h>
   9 c9 n) D3 {( b& _4 _
10. int main()
    
11. {
    * ?! R! C4 V& f  K9 {
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    $ S% A9 \2 ?& X. w; j
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
    " T1 \4 }0 {2 n: |
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
    5 l& ]  g  C$ }7 n# z. c1 m7 Q
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    5 J4 y. V2 z$ L0 \0 x, g3 L8 T' W
26. 
    ; p' M5 h0 F, Z6 U2 Z$ C8 `% E
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    ( c8 h, b" l0 z7 ~& F6 q; R5 h
28.          {
    ! n6 ^, C! y5 Y: q2 y6 f
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    
31.          }
    6 e2 n  z& t7 t0 P+ f, }
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    % {4 `! |; ?: V& M' I# H' U) T9 e
34. 
    # w, B; u7 h  A2 w( O: P- R
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    3 Y4 k5 O4 c5 x6 H
37.                  perror("listen");
    8 N. m2 I. k- D- Z
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    + W- G6 O2 {" T: g5 V, i. |! w: W6 }' u
41. ");
    
42.          
    " [9 w! V' i/ t; b4 E: i( A) ?
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    # V2 u3 U+ S8 I) B* j7 W
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    ( h9 O: D5 q, v8 |' n
46.                 perror("accept");
    6 y4 f4 Z) \  z5 X
47.                 return -1;
    
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    ; X* c6 I( E. Z* p# j; ?) g
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)
      H6 p6 h& l5 z0 a6 b
54.         {
    ; F$ `- ~+ E3 W" N5 J
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    ( f& N1 w# O: @8 z
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    - _" E  b' W  p
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    % P7 G' A; g& X% M& i. x
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    5 }, r" |, R5 ]" M" j. C6 i
63.                 {
    " r4 m, Q. _1 U$ ^8 t+ F8 w$ ~% }
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    , B( y% u) E/ J+ w+ I
66.                         break;
    ' ]8 p& j! r* ]% K
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    # J7 l- D0 H# N& `' ?7 T* l6 N
70.         }
    7 ?5 D3 O) ~/ F
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    * W! W0 @! R9 }" n6 k* W
72.         close(connfd);//断开连接
    , P& k, j/ h. }7 ?7 x
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

2 w# f3 q) Z+ O$ ^- _3 ]
8 L5 c7 r) A2 D' r  N' i1 N

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   * g! A' i& ~6 [% M9 T. k
2. #include <stdio.h>
   ) h1 |3 X7 ^  ~9 {. ?! o
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   $ j: Q0 m' `, w7 D: b- T/ @. v
5. #include <strings.h>
     B: _3 S0 l% M. G* o, o* O. R
6. #include <sys/types.h>
   1 l7 H4 D" H+ g! R( @* r! |* ^5 `+ w
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
     D* N7 d$ Z5 E
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    
11. {
    
12. int sockfd;
    / f' D& C$ B9 U; S5 q" o8 R
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    ! `- ?* @! @: u' o
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    : v' `7 D& |; P
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    # X$ ^" @" b5 R* |
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    - `! i8 ~& v9 W$ g1 u0 n
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");
    + r8 n3 {" X8 R: Y. D  c
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    7 j1 S9 I2 Q0 z( Z
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    # Q! P% l  I( P* W6 M' ?
32. ");
    
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    2 C- ]- e# E  ~4 r
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    4 A; P% z& a4 }
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    3 l3 b1 d& L* u* l1 N
40.                 if (ret < 0)
    + K5 x- E- H  S+ x3 }* G$ ^) I
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    % e5 j8 |3 t3 M3 S: H9 S$ G
43.                         break;
    / |. S: r7 b1 m1 t: P; h. {( x
44.                 }
    . Y( D0 N2 Q, H# w, K- N
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    0 @* K( {3 H. K% L6 n+ z8 V: w
48.         close(sockfd);
    9 v4 h, h1 [( ~
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

. m$ v6 J1 v- o