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）。
' K/ I: Q9 I  u3 K0 P3 `
7 u; D/ W8 m* b
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。


2 j: g( n6 k$ f7 w4 wTCP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。
- B3 n2 U# o2 t' ^1 X; ~" K" ]

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。
0 y+ q7 y, A) z: [: F
! T  u% e8 Z/ a, W+ J# u1 }' HTCP服务器端和客户端的运行流程

9 H2 N1 I! e7 r# ~, v' H' A
5 b9 S9 T) [9 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？
6 n' J, Z- l1 G+ C- B4 X$ x
% Q$ V% S" X4 g5 m/ K6 w
/ |  W7 Y% a6 Y3 F: J- j, h1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
3 y% a1 |, S; V9 j, f sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议


7 O8 f/ t/ N* ~- j  S! _2.调用bind函数
将socket和地址（包括ip、port）绑定。
' A6 A/ d2 h( g  S; h$ ~' ~3 m 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
$ k$ H, A0 p3 I- t struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
: H& o/ w; P5 H bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
9 ?$ q8 E/ d" K3 w( [% v

' w# A: a1 }7 G' p* q9 C. W3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
' g- \9 h1 E  n6 h' I listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
/ h& X# e1 M+ o" z
2 q; q' Q6 l8 w/ e5 S
" ?0 s: i/ u. B* a  X4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
. a( I/ Q/ E1 B) Q# E. q7 Y  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

; N* F& w% q' s
" z/ }) H: {7 d2 Y" C5.调用read/write进行双向通信

4 g' `+ L+ Q! u" k" @* n/ T
6.关闭accept返回的socket
5 _6 o9 C7 ?6 I0 ?6 {# q, l8 F  close(scokfd);

0 y+ c$ T2 U  X- C


下面放出完整代码
4 _" L$ W5 k9 w5 ~' c  C& d& F

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   0 P' K* f  T- ]
3. #include <string.h>
     h8 \" E. o! a6 x2 _
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   1 `- q4 j/ Y* \7 D( X, {- D7 m
6. #include <sys/types.h>
   4 m7 o" F/ u6 [2 e% E
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <arpa/inet.h>
   ) x8 ^3 K$ v4 Y3 ^4 T9 I
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    3 Z% X4 z' y) A( U" \
11. {
    * E( r2 k- P, b- e4 f; d( U* ]8 o1 P
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
      g6 V0 u. F/ O3 y* H
16.                 return -1;
    
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    5 k# B2 V1 ~1 N( c
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    * d) }3 I+ W( E( ~
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
    $ N( q1 m* X/ m4 j1 Z/ R2 o6 n
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. 
    4 Z3 b0 [0 a7 l# a' q, y7 y5 m, c
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    # L, @8 ^, e2 s7 _& F# z# t9 ~+ u
28.          {
    ) L6 W+ y, r: B
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    7 ]6 X6 A, e$ o$ d) [
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    . m" e' q: E1 Y' Q  `
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    9 W; X( B8 ^7 Y( e3 P
38.                  return -1;
    
39.          }
    ) M3 |7 S& M8 U; u
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
    5 e& e2 f, f8 a
44.         if (connfd < 0)
    + L3 t2 M4 m3 K) w$ v# _: G7 a
45.         {
    $ ]  z( r6 k+ v$ y2 s# p8 v- Z
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    & d1 G  C: [& q& D  L" }% d
48.         }
    / p2 O& ^( Z2 J0 C0 k; ^; ]1 G& t! U
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    , q- u* w4 m+ ?
52.         int ret;
    ) O% l, }" h* ]; V( w1 \
53.         while (1)
    
54.         {
    + U8 ~% D7 f3 W1 @; M- \
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    3 J% f) v$ e* C( n" O5 A
60.                         break;
    : ~/ p! U3 w( u4 b- D
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    ! c% C) N2 U4 d3 ^' H
65. ");
    
66.                         break;
    
67.                 }
    / q% M, T, B/ H  l- D1 _. f2 {
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    1 m; D& j! K' N8 h: \0 L- \7 W
70.         }
    & V+ {, j( I% B7 t" ?; @1 Y2 L& R
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    & ]) Z4 @2 a2 e5 M5 k
72.         close(connfd);//断开连接
    - q# W8 @4 E& A
73.         return 0;
    / z. I1 K' o1 i* w7 a4 x# i
74. }

复制代码

4 r/ v% S! J( x% ^8 C# J

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   1 \7 u5 ]/ }6 F$ I9 `: t0 H1 {7 ^
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   , c2 E4 k7 f2 I& @' y8 p
10. int main()
    
11. {
    
12. int sockfd;
    0 m* ^' t' s1 d, p# l
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    % O+ H0 s6 ~+ D( E# H
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    ( u8 _- o5 w. m2 K1 A
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    / |4 [% D5 v- V( \
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    + K% W5 a8 c& A0 W* J2 m$ T( O1 W
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    
27.         {
    . M/ G! t/ p# ?
28.                 perror("connect");
    3 R, D8 L! k6 |- b2 i) a" t- f) z4 W
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    ) k# `2 t. _) ?  X' S0 Y
30.         }
    : q5 W: x& n* D0 L9 a% Y
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    . p2 x. K! t9 Q% V# Y
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    1 F6 ]3 o% L- b! x: h8 M+ Z7 m
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    , e+ V2 A- e" n
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    8 C( R4 R, ~9 Y8 x# K
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    
44.                 }
    $ {' u9 n! k' `5 G* K9 U! {* t
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    # S. ?+ b% q& i9 f( U! x$ q, L
46.                         break;
    9 @# [5 T- f7 @5 u0 ~8 H. P7 z( ]
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    4 B' D! P0 j* a! O  p
49.         return 0;
    8 ~' a: ~: I8 q, P4 z$ h
50. }

复制代码

: y" ^0 i7 a7 e1 ^1 n9 h6 J, \