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）。


- u8 E- X: O& m5 Esocket（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。
1 G3 ]$ _) k- c& l9 ^' n7 A

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。


( o5 i4 g0 H% p0 `1 C关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
( R" h8 d2 P/ w4 c
& j0 G# y. [% a/ v
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。

' x2 {8 I4 Z8 ~5 STCP服务器端和客户端的运行流程
! X6 b1 p6 C7 V/ f* h; u7 _

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？
3 ?- _. G0 I; o
# g5 S% p/ g- ~" L3 T6 M. c$ E
1.创建socket
5 O/ f, D" Z/ p5 ~: w0 ?. P/ f# W; O% ~ 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
3 n1 P# Z! P, K* V. z
  a# R! e' A3 V6 J. `8 B
' p& @* M' R  v. D2 V; z& ~2.调用bind函数
, u# G$ k5 M5 T. u% z; J 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
bind函数
' _, {4 g% z, Y% r bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
* {! m6 j; Z+ e! I

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

% S! E7 w- L; X% W( ]4 o% o1 @
4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
5 Y6 G8 G4 Z: N  x' ]8 ]5 ?  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
7 I6 |+ K& N0 H2 e3 }) q0 j" o  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
' i3 C, R3 S; m% u  O; F

5.调用read/write进行双向通信
, z! C2 A1 i! ?" A- Z8 }' D

, n7 y; J& h4 z' C6.关闭accept返回的socket
  ?; W4 m# M. P+ }5 Z) x1 }  close(scokfd);
9 @0 O  X, {+ T& E7 a' p


* [7 e" ?& }: ~  [$ N* l
# Y5 o( W$ p6 ]1 U下面放出完整代码

% N- m6 P) [) T& T

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   * N7 O( U; \1 ~; o9 W+ z' [
3. #include <string.h>
   4 _6 ~" M( M/ K/ o- J
4. #include <stdlib.h>
   6 S, ^. z% u' t8 C$ e9 v
5. #include <strings.h>
   + B' ]! {9 y: u& E( D% y
6. #include <sys/types.h>
   ' v3 |1 z* A: Q9 K4 a
7. #include <sys/socket.h>
     z! u; Y1 K: A! x3 N$ b6 w
8. #include <arpa/inet.h>
   : X& _& ]$ A& V" i. h# u
9. #include <netinet/in.h>
   3 y7 h) W2 a+ |; T
10. int main()
    
11. {
    8 u$ v3 m) Z2 ~$ X
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;
    * J0 u& O6 n! J) k" s- }0 s+ z% g# g
17.         } //创建失败的错误处理
    ) N  N0 u/ O, R1 T6 T
18.          printf("socket..............
    ! ?" c2 b1 C# K  u- D/ H
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
      W: @8 _" \1 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）
    
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    / d1 d/ E% D7 d
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
    * s% L" Q1 m, l8 j1 L
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    $ I. }6 e" |4 |$ V
30.                  return -1;
    
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    
34. 
    7 ]3 {2 u, o) V3 U$ U
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    : n* o% I8 U+ g3 H( I% o6 p
38.                  return -1;
    
39.          }
    0 Y2 z5 N0 Z' F' R' X
40.          printf("listen............
    ! J* t# N# c2 j, |7 S5 A5 @
41. ");
    3 R4 H6 d: c1 n$ B6 ]# [
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    * R! _5 N2 L" x2 _
44.         if (connfd < 0)
    # H5 W0 N; w9 c) D# ~- |; j' G
45.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    / Q. \5 O- T! c, s: k7 X
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    $ `1 Y* n, C7 R% ]9 j/ h
52.         int ret;
    4 @# L) E7 Y5 Q: I2 N! K3 j$ x
53.         while (1)
    
54.         {
    / D) c4 }, ?, u  _; S
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    : d! ^, t$ I# y; |$ A7 F
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    ( ^7 J* ]$ T( {- q4 h9 b' L
59.                         perror("read");
    9 G: @! M1 l4 q" m/ Z
60.                         break;
    : \* J! i+ f8 K: W  P
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    3 \! I" n( O( h# ?' \
62.                 else if (0 == ret)
    4 n; Y  v  \4 q/ w
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    9 S8 G( {5 u; H8 Y. F! l' G
65. ");
    3 B( q; a2 G0 C9 [- r
66.                         break;
    
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    - v5 P. V. T! ]  }6 t4 @2 N0 l1 r, k+ c
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    / M. I# ~  }5 x. \" \* k
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    1 @9 v1 u7 h# R/ ~) U6 e
72.         close(connfd);//断开连接
    8 ~$ P2 M+ |6 M+ b% w& J- @5 O7 S
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

8 Y! |5 K" @  e, r- }

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
     O2 r( d6 D* P& [& }# _# a& t8 u
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   " ]6 R+ G! E! t( @' z3 R5 U- K
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   3 I* j7 a% j3 y5 y
8. #include <netinet/in.h>
   / o5 I6 g% i: {" n$ }- I0 X) r
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    3 |8 A0 F$ Z: H
11. {
    & ^% ]: N$ a! Y- [
12. int sockfd;
    & f3 ~5 {+ K0 m, X
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    7 }8 t5 ^( [* i1 y& \( w9 C2 c
19. ");
      O' m- X# [; _  I' d5 ~" j
20.         
    . m; x# D- t# _1 @$ \
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
      G" v: Z" H( E) b% q  W
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    ! B9 O+ s7 X  K
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    4 B+ h% i: ~/ V' r2 j
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)))
    
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    - X; K* Q$ a  P( G6 z, S
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    / M* _* l8 F2 U- n+ c! \! K  I
30.         }
    , ?0 P! g  ^  y1 }
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    % y1 `5 X4 D5 ?# o- e7 u2 c
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    / Q8 ?* [+ u8 v8 S9 [: a/ R- J) t& X
35.         while (1)
    : H& q9 v+ c' B' ^
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
      d) [. S2 e! A* S2 m: a( q3 M3 r2 K
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    ( U& D; V$ J6 Z3 s9 M# S
40.                 if (ret < 0)
    ' I8 n, f+ {( b- P0 e# a3 s# J; u
41.                 {
    8 K: @" S. r# a8 t
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    . r; T7 }6 H6 P: _
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    , ?& t; L& j5 e" W8 p1 n
46.                         break;
    
47.         }
    " e) b9 `, \: K% V+ m$ g& p, G( ~
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

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