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标题: 自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP) [打印本页]

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作者: admin    时间: 2020-5-9 02:09
标题: 自己动手用c语言写一个基于服务器和客户端（TCP)
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）。
1 x# b& y. n, o- Q. s) Z
& J; [% h  S" y' _
& D* J, s8 O6 j2 rsocket（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。
2 d# ^" X8 D* D; x
7 V4 R. M' V2 o' L) R# E5 S. i
TCP协议
& [: y, I9 c4 x2 X. jTCP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。


关键词：三次握手，可靠，基于字节流。


1 U6 s1 E! O) M- l$ L* n' q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 s$ R$ m: m9 j3 J8 N
3 J) ~! v) g, g  [+ v2 M
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？

7 M8 h( W( Y# S+ y
1 _0 r' ~2 y) s9 v; X& R& L1.创建socket
4 T# n6 E8 v# p, G5 R 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


% g# O' G" ?! z4 \+ ^* g4 V% D. d2.调用bind函数
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
2 d' A8 W  y, j, l bind函数
! W( O% S" q/ G- u8 B7 m bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))


8 G  v* k+ b0 H* v4 O3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
. q# X3 z" ]" w) j4 g0 r" { listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
6 t/ k% @( c. p

4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
, z! N+ U) k- H2 Z9 I  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数

% a6 v2 H8 x2 i! x+ Q
" [( S' w1 s) @& ]% H# y5.调用read/write进行双向通信

. f# U# o/ g0 H, o, }1 m4 \
6.关闭accept返回的socket
" D# S6 J7 ^8 ?7 z  close(scokfd);
5 G% I8 ?; ]+ y5 ~* Y9 A5 p
( Y9 S& h4 B9 o. n: c0 p
- k/ F% o& b+ b& i3 O

) g; i$ \& N8 l1 |1 g" [: b" b下面放出完整代码
& N5 V. c. k  H2 s
" t6 M- o1 A# U# J/ u! v

1. /*服务器*/
   ( s; v7 F) S! l0 V9 Q$ r
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   " {' {( ~9 D: `- y$ Y" c1 b
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
     O7 B3 I+ u1 O9 q0 o, q
8. #include <arpa/inet.h>
   3 v  w4 D# N* b& p
9. #include <netinet/in.h>
   * _& q$ Y4 q9 Z
10. int main()
    
11. {
      d( V0 e0 D7 T9 D: z+ h$ x/ P& }
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    3 m" ^& ?0 z- l0 g5 L: i9 n
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    . w) p" L" f2 g
15.                 perror("socket");
    0 Z5 j6 K; j5 |0 c
16.                 return -1;
    ; T& |# o) O+ s6 l& }
17.         } //创建失败的错误处理
    ' W! u1 U; G7 w6 c7 t1 a
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    ; H2 I( B' D9 \" K, U. V
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    * P# p0 S% J, i- Z+ D& L4 O& U
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
    2 ~8 j5 c7 _2 y  d( Y, [3 H
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. 
    : X9 D- i* }9 Z9 h4 m% @
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    $ G2 o2 t3 N; |1 B3 b6 \9 C. X3 A
29.                  perror("bind");
    2 S# `$ B7 j& I/ W) W$ P3 S
30.                  return -1;
    
31.          }
    2 ]: _! X, e( O  _! F3 w/ G
32.          printf("bind..........
    - L0 o0 J& V) c6 {' Y
33. ");
    3 M4 d$ s( }! \+ O! P2 N
34. 
    ; @0 N* O* |  I# n9 v, h1 W! N3 o
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    , T+ d0 v6 j/ A4 ]  w
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    2 R5 C3 e# W, D9 ~# {* U
38.                  return -1;
    . g2 I* ~3 A) R" P5 I2 E- e
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
41. ");
    3 [' h+ W+ }& b; n
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)
    
45.         {
    + ?! S/ |! b2 o( X2 A, n1 ~
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    $ l. g6 D8 d3 v/ t1 f0 Y
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    ) N! D7 J% R/ E. C
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    
54.         {
    4 T# F9 m6 @0 d/ A' F
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    . p& k: A4 t% ~
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    ( ?; s1 S1 A6 e. U+ f
58.                 {
    + n1 |* c; b7 }/ U$ s  [6 ?
59.                         perror("read");
    . W6 E+ ]( B0 j
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    ! d. g6 I; R; p- w  T
63.                 {
    % m, {0 r4 c# v+ y* ]
64.                         printf("write close!
    6 V& B: L2 m! P) H6 c, q
65. ");
    0 `5 @9 k* k; p9 i' T6 z" R3 K
66.                         break;
    # |* S" d+ e( A5 @
67.                 }
    9 w! e2 i- G( H: D% m" L
68.                 printf("recv: ");
    - U7 @/ K; S9 D# ~# Q* J! A
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    / t% ^2 _! h  l# Y' r0 E% S
72.         close(connfd);//断开连接
    ; g) L  D) X8 Q4 s' |$ K
73.         return 0;
    ( u) s1 Q6 b/ u7 }+ E7 i( D
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）
   " \" g  R  w; _
2. #include <stdio.h>
   3 k4 d$ r! ^' H/ m
3. #include <string.h>
   : c2 R! F8 z6 h" \. y
4. #include <stdlib.h>
   6 {2 l9 v3 i! N1 Q& o
5. #include <strings.h>
   . m4 ]" ]# s+ ?4 A  ]
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
     N7 h! N3 E6 @* @/ ]
8. #include <netinet/in.h>
     b. J" h) U& Q0 I/ c
9. #include <arpa/inet.h>
   6 ]  z$ R  k$ P3 A; ^2 |/ p& @
10. int main()
    
11. {
    
12. int sockfd;
    ( w/ G) Y6 B# H5 w9 K4 H2 C
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    , D' M. k' f1 L2 q# ?
19. ");
    % p( J3 ?2 k/ G
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    ( Z4 q( x# Q" Q; \2 ?. r" Y8 W$ L7 Q
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)))
    7 r* q2 R4 ~, O+ C1 o
27.         {
    ' N4 S+ g# R: O$ \( _
28.                 perror("connect");
    6 [- T6 w( _0 J4 X; v! i% {2 p
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    ( k: S* k  u& z, v& D4 K
31.         printf("connect..............
    4 h" q) T9 @! ]6 O/ u- l
32. ");
    
33.         char buf[100];
    0 ^/ Q* l9 Q0 [
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    9 S8 g6 g# X  ~* w
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    ' T& O$ u' ?  }% X0 A+ w$ C4 a& \7 X7 M3 _
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    ' T+ i- x' ]7 `; u4 i; @! q
50. }

复制代码

1 c+ W0 w( ~/ r7 i" y
' ~0 D1 ~/ w  `/ ?, p, T7 U

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