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）。

/ {8 J. V  p# k9 c3 o0 W6 ~* K
9 j' v* v/ {* k3 G! ]& G1 y( Wsocket（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 M9 x# p# V# X, Q+ \' p2 G# C

& m: |6 h0 y' Q/ H3 qTCP协议
( b3 q5 o0 n% r( Z6 t# {7 a. e5 UTCP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 \. F3 R* U! g: ?+ X
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
9 `% w; n/ ^+ m2 K

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。
8 ?3 U. |; ]% V8 S
3 i' m0 O. ^, s; rTCP服务器端和客户端的运行流程

% W+ h5 z0 q+ v& @2 u/ [  z
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？

5 j7 {" b! ?: T
1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
0 u5 i; Y7 M* q' A& J+ _6 J# @ sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议

' P, N$ e, G: }
& g" R- q3 }% Q# d  \; z0 |2.调用bind函数
: F% E  k; r& Y+ ] 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
, X0 N$ z$ C# K struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
, S! o8 a5 h. a2 ?  j/ Y
# Z. h; w( O( ^
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

1 k# E. t" ^1 b0 m2 q# A* I' ^4 s
* z$ P0 I  A& K2 p$ c- }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
7 ?! O8 L3 h6 o4 d  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数

% _  N5 t" [& @6 L. R( G
5.调用read/write进行双向通信

& V  x2 U8 e0 ^
: c4 W" g4 n" F" n+ z6.关闭accept返回的socket
- e: O* G1 u9 [' w/ P  close(scokfd);
) r! H; g5 e+ P* }1 \8 v

" u) {) o7 ?: R2 ^
8 t: b& V( w0 i
下面放出完整代码
+ `& w: r( v' l6 X
- A1 y* m) z& p0 C" _" O. N

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   " U! A5 v) Z& d1 n  j( L- |/ [, b8 r
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   4 X) U$ P/ Q7 t8 k
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   & a# f1 h/ v$ g1 X' e3 W$ I
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   * d6 r3 ^, u' x+ R: Z) D$ a
10. int main()
    4 a4 v. u. Z$ ~" w
11. {
    : P8 U* x1 ]2 Y5 z
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    ) _1 M4 y* W( U
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    1 J; j9 u' H+ C2 \
18.          printf("socket..............
    3 _# I; B7 p. `5 q; u) K; f) X
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
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）
    6 N: v! s8 ^" s8 J. J  d* j  y( n
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    . p8 b! |' p; ^; Q6 u; o4 G
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    : y( U  T' J; X5 W7 c
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    - o) q; o$ W" e9 Z* B
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    % J  d, X/ z) c7 k  [
28.          {
    ' _1 a: m6 z3 @
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    + o1 {6 I+ p  y5 \, l5 y
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.          {
    7 i6 ]& ~- T# E& Y/ Y
37.                  perror("listen");
      t/ ]+ ]1 K+ L+ L- I8 f5 {
38.                  return -1;
    
39.          }
    & z- {2 w( t# a
40.          printf("listen............
    2 P& K: \! F: n4 w
41. ");
    
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)
    " P0 F2 |1 N( w8 P
45.         {
    # R, A% W" I  P+ l0 |1 D
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    ( T# L7 b  c. f# @5 A) k6 E
48.         }
    * u$ ]% ?2 V- _, t/ ]
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    9 c% Q, r& S: d; r. j' i4 E
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    8 g& @! d$ ^! R. c! n0 K+ w
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    
54.         {
    - _' W/ _7 Q1 h# A
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    + w! {& m! _4 p2 g2 G/ u! X
57.                 if (0 > ret)
    ( g0 y  d4 n8 G+ p; W' u4 ^/ Z) i; ^. T
58.                 {
    . m' L; Y8 p, O/ s0 K* V
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    2 b7 C: w* [5 V" h
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    1 n/ F) o9 j/ q; }: E
65. ");
    . A8 S) {5 H4 G) u
66.                         break;
    
67.                 }
    # S, C$ g* x6 T! p5 b
68.                 printf("recv: ");
    , u" H! a$ M* G8 C% o
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    : k& Z/ `* ^+ q9 n
70.         }
    - L  o( Y3 @' [$ o  d0 v
71.         close(sockfd);//关闭套接字
      T/ d' b( L# r# p  i# e. v
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

' Y6 w+ G- Z: S0 i* s5 w
* |8 j+ s( u; ]3 W6 n

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>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   2 K; l. {  k( h1 }0 b) S
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
     f' a* G( [6 T9 l3 s
9. #include <arpa/inet.h>
   ( R2 F2 G% ~. H, s
10. int main()
    
11. {
    
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    " [, `3 N9 i# U4 N
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    8 V& q9 L4 {% c: [; P
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    2 m0 e: A) O  M. l2 b
20.         
    0 q2 @1 \: p- |- s8 a6 p3 m. \
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    / Z1 A* {$ W) L. J3 Q1 G0 t
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");
    ' P; V! c; j' w' |8 o4 ^
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    + A6 C+ A# t9 {% M% G8 F
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    ) K3 Y  d5 M. @4 @! P7 S
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    ' s/ d* s) D% z
35.         while (1)
    
36.         {
    ; b6 B$ D0 f9 ^. V4 ~6 W
37.                 printf("send: ");
    # o" S1 Y; V9 _0 W
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    1 N9 D" l$ `+ E8 F' T6 i# j0 l2 c
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    " t* x0 o6 j" i# j0 ]8 F
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    8 y* j9 _" e; u8 _$ @9 r; O
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    8 w5 ]6 k5 t4 V- {. [
47.         }
    " }4 s4 |4 l5 f
48.         close(sockfd);
    ) ~. R5 `+ H! `5 L& [
49.         return 0;
    * a* b5 c! K: Y6 C
50. }

复制代码

( ~; F! G" |2 R/ ^1 A9 m