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）。

, C+ p& S% [2 J$ {4 r0 M
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。


1 }% _$ y3 g& y5 k# G1 K/ 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。

: p. J  X6 M( y5 @! p- D
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。


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
9 O, m3 {5 K. f3 s* l6 E( g( _
" @" h: F1 `& j/ X% c
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？
, e4 R* E% B% d8 U5 U- Y0 l

5 v0 I+ Z5 I; I; @3 c0 Q$ s1.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
6 j1 @- r2 {8 m
* d# z( g0 k+ x5 t2 F+ q
2.调用bind函数
/ y: L8 f( ?' a4 T, c7 q 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
2 V9 C' Y1 k; b2 c: [: v- x+ F 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
3 w# @- R. V$ t9 {; t  V* k) [+ j, C struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
bind函数
% f* z+ J, n( J4 U1 Z bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))


7 l2 _( y0 J  m" `0 S3 ~' t& Q7 M3.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
$ p) z, A: K: J$ R
: s4 t) `% O9 U7 |
4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
5 Y; b4 S6 y* ^2 u+ _6 P9 t  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
. ~# V9 P: S" ]" p  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
8 d4 z) t  L) f# f3 Y) f

5.调用read/write进行双向通信

2 {( E% @$ r% l
- b7 I! {! e. E6.关闭accept返回的socket
9 F6 l2 {! `- K: K" Z  close(scokfd);



* }/ {1 L0 J+ d4 a' n  z
( b7 {3 L2 \: y3 Y下面放出完整代码
, @$ C3 x; H* M/ k
; L# Y: h7 Q0 k- ~, y$ J) Y

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   * w- N7 R& Q8 N: d8 _1 T
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   $ C8 B  y( z2 |  M) A! r5 e8 L
9. #include <netinet/in.h>
   % R6 V1 C" C% b! Y/ m; b$ Z  I
10. int main()
    . {% r; d0 k  W) j  i9 {) l
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    : V( e  q" P+ z( S1 R
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    ; u  G$ {& G' H  j2 J- [2 V$ S; `
20.          
    ' p! t5 h* i7 u$ ?* w+ `
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    / o9 a6 B% l9 N! f* g. r
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
    4 y- k5 X& C' r) {  l& U
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    - y& `( B: w$ n: @$ w
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    $ {- G5 [7 c$ `- O, P
26. 
    ! `: Z8 U' k' Q  m4 l
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    
31.          }
    * s+ B" P7 Q. x$ b) b- u/ r0 a! Q% [
32.          printf("bind..........
    8 Q$ Y! y5 h/ O6 W- {, V3 d; c
33. ");
    
34. 
    + G% M; y; i. ~: i7 \8 T" }/ a" T
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    ' |3 \7 S6 P) V1 ]  S
36.          {
    3 V  S* o( `; O/ j" u, O" v
37.                  perror("listen");
    * ^& k0 \( R4 w/ k. {3 M9 x+ f
38.                  return -1;
    - E& K3 l6 \% [( Y1 O8 ?: @+ X
39.          }
    * {' @* Q' Y# h7 i
40.          printf("listen............
    , O2 n( W8 z5 q. a# `
41. ");
    
42.          
    5 f- P+ M3 X4 X, H
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    
44.         if (connfd < 0)
    , }7 v" \4 |* S7 \; M  o9 G# m% x2 m
45.         {
    8 S6 Y& T1 r) r4 u- B' l) r' X
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    + t* c/ k3 {7 {* s  _8 R6 u
49.         printf("accept..............
    1 v1 P2 }, o9 ]0 I, O/ y+ D
50. ");
    ' n( o* R: U1 n: v5 |
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    / D  W/ K& V; j" P1 a
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    & C: E) e0 l# |! C/ _
54.         {
    # t. _6 J$ ^' Z# N% E4 z0 a2 G
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    ! w0 D' B" X* l0 g7 t$ X
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    9 U* l0 G& s* W2 p
63.                 {
    & }; ^# o4 d8 c: M
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    8 r" q8 b, a  k9 @
66.                         break;
    8 R8 B  y1 u! |8 k
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    1 U  n+ I9 {0 m6 \
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    ; Y) L5 {; X) F
70.         }
    0 i& Y. c+ @8 S  p& X2 J1 \. G$ [
71.         close(sockfd);//关闭套接字
      x+ c& A: E& M& T$ W
72.         close(connfd);//断开连接
    : ]7 W- ]7 K9 Y6 ^4 C
73.         return 0;
    ) F9 S) F3 n- A
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）
   * w# g, k2 N0 x2 X
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   ! M4 y& [/ ]4 m% }# p: }
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   0 i0 L# L/ N5 ~0 c; R+ I! X2 c# e+ j3 o
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   # L8 w  E$ n% Z
9. #include <arpa/inet.h>
   ; f3 W  L! N" j4 J& [
10. int main()
    
11. {
    
12. int sockfd;
    ; H# u6 f& L1 [
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    - g1 [% V* t- E5 K) d2 h% f; @
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    ( ~2 F7 o6 Z, p9 S1 `
16.                 return -1;
    
17.         }
    3 O7 d3 E9 b2 r+ t: B2 S# L
18.         printf("socket...........
    ' [/ i% l" ~; F# \8 X5 y
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    3 h/ X/ R7 d  E  o/ Z
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    ) }) u% L9 L* m! d8 L
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    - _$ j# l( D" M0 R$ E
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    3 I: D6 _; f$ ]5 A- D
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
      F2 Y( L" w, M; K) O0 a
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    , _  i2 `. E0 X. V7 [6 ]: R1 O/ A; _
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    
33.         char buf[100];
    9 C3 ]/ M, X3 Z: l% Z6 g/ D/ @6 y
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    2 H$ `9 A( h) u* B/ j  R9 |+ q
36.         {
    0 v- J! U, ?0 s/ J( @. P
37.                 printf("send: ");
    ; M0 H( p  L- b
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    ; R) i$ {5 U( {4 [
40.                 if (ret < 0)
    / j& e2 h) u: |7 Z% v; q
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    / U; s0 Y$ `% r7 d
43.                         break;
    
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    . v- z, J0 {$ ], s3 W7 d. k
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

/ q2 G9 O: v0 ]% U/ r