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）。

8 o* ^' C$ S! S" f; d6 i
; B3 k8 K" O8 q9 G; usocket（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。
: }  a, y& g/ @. t9 q8 g% r
' u. J7 z: E  k/ c" x( z0 O' g
) \: e3 s+ x+ w6 UTCP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。

5 Q" N  k) }- A* C7 [% ?
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。

$ v/ s3 W) x' W
4 ]5 Q2 j  N) v2 K& |" f$ ?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。

) P4 V" E: ]) w2 t4 _TCP服务器端和客户端的运行流程
3 B8 m" E, Q9 j

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？
/ q4 V, u9 S; H

1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
+ a/ |5 L# D- \: x sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
% {! P+ L' n: i8 O/ P% X8 X; v: E

2.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
& b( t2 c! H3 i9 b% r: l struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))

5 ~. `+ _0 _0 F9 ?1 \8 t
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
5 p& n/ o$ z2 U! b
( I% B; r; i3 s1 R1 p
4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
6 g4 `) d  g( K5 C8 A& 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
2 \$ K5 A$ V" k9 B! k7 E/ }

5.调用read/write进行双向通信
* j- L6 T+ j! j; I
# d/ a* k; L0 h8 x6 K; |& q* h
6.关闭accept返回的socket
3 b/ P4 j; h  d. n& O% D* e( D  close(scokfd);
8 F* p' c6 y7 R$ @  r
* P, u; V! w1 X$ n8 A) g9 }

6 G) b. X& I8 _& M/ b+ ]
下面放出完整代码
0 ~4 J) Z8 u- j
/ z+ s, p7 v5 f' t3 s/ K

1. /*服务器*/
   ! b0 G+ u* G! L7 ]! J) S
2. #include <stdio.h>
   & C- l; Y- \# w+ b- m, r
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   ; a1 E/ u- T* ?
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   # O! j8 `+ O. _) d- F% d& B% n
8. #include <arpa/inet.h>
   8 x6 C0 ?1 O1 U
9. #include <netinet/in.h>
   * Z" u1 \" o  b
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    * L4 a- L2 `! `  P3 Z7 c* W" \
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    ( D& E/ [* y: Z. I
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    2 \4 f) x3 u- ~' o6 Z) C' {: a
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）
    5 g' ~8 ]+ A% C# ^) R$ X
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    9 I, }7 A9 b! ?
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    ; M" u& ^; I3 W4 o1 x  l  F
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    . a) L2 Z# l8 [$ p
26. 
    - ?( k( o- z& W, \+ Q2 R' K2 C" G
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    - ]" A& F. e" c# V7 l/ k' B2 n
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    ) [% k/ {# t5 @9 E8 v2 t
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    ! R7 c; @/ _& H+ T
33. ");
    
34. 
    0 A# w4 d0 ?- J% i/ p
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    6 [/ O) A' k' L  g5 \$ s! f
36.          {
    . `) S. C! d: U" E4 _' }8 C
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    # E8 v/ I  A8 P& p3 T
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
41. ");
    
42.          
    
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    / v' l2 {# {1 j' I7 j/ z, Q
44.         if (connfd < 0)
    4 m+ ]0 Q3 K" b# ~
45.         {
    5 G) V# _8 d. B! ?- U) y
46.                 perror("accept");
    : o" [7 I  L5 q' U/ u. [
47.                 return -1;
    4 c5 }9 V. v. _  G# i
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    % t1 e0 q& S% R# O& r
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    ) N9 w" f5 ?9 U8 G
53.         while (1)
    
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    ( i+ R- ?5 l5 d3 \' n8 f8 g
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    4 u% d, p  W, [, ^
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    " [! p  W$ |/ Z, o/ e  }! I; W7 B( h
65. ");
    - n# ^) e( ~7 Z. r) d
66.                         break;
    ) f5 A7 b% u6 W. W5 t
67.                 }
    9 V9 j) o7 X9 N
68.                 printf("recv: ");
    : \/ g% {& u& _1 z6 Z
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    8 ~" Q  c2 \% R
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    
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）
   + V: {) ?/ a) V0 D! ~6 x
2. #include <stdio.h>
   / o- T( o1 ?, G$ T1 z$ j% |
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   8 z5 k; y; R0 L) G' q1 q, @
5. #include <strings.h>
   . t" u* B! u; ]5 ^" b% K
6. #include <sys/types.h>
   , L- t+ W  E+ q
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   " M5 `' c  V. j: R2 E
9. #include <arpa/inet.h>
   7 _% r. g2 h/ \. V8 O3 L8 I" F
10. int main()
    
11. {
    
12. int sockfd;
    8 W* z/ L1 t* E2 f8 w+ s& _1 X
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    / J/ b$ u5 m7 p7 u5 b
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    $ ^" u- V4 V$ {- s$ k
20.         
    " L+ x2 c) c. }8 H$ e' b: M* _
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    5 t; p! l" F/ _& s$ ]
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    ( c6 ^0 `9 z% L* P/ U
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.         {
    5 _: ^; e% ]  P2 _9 ^& y
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    4 d+ N3 ~% h5 Z
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    7 i* X; g6 C6 O0 B
32. ");
    
33.         char buf[100];
    / Y) w9 j  D! E
34.         int ret;
    + G' x, P- r2 v5 Z8 Z& j- U, r$ k
35.         while (1)
    + \5 l/ F/ y7 G% h; R  G
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    7 F" s; d  n5 G" s2 \& H
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    1 h. {" H9 t2 ~
42.                         perror("write");
    5 O3 n3 q; M$ A8 x. n9 Y
43.                         break;
    # Q* |6 B0 D, h9 C7 u. y1 ~
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    ' d/ s6 t) Z+ ]5 \
46.                         break;
      o* l2 \. m' x" Y
47.         }
    ' k& o1 `; i; {2 \, `
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    4 W- S9 t/ t2 @
50. }

复制代码