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）。
7 O- G' m% {' s% B4 ~6 y
; `4 s8 u" K0 s! {0 d0 I
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。
+ ^  z, @& m. f9 P4 `/ l

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。
+ }" _! z, E9 M' K  X
# i6 Y/ f: ]' B( P) t1 ^
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
9 B, f, S: N4 Q% H7 a
9 g/ `3 Y7 L) ]& E! _
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。
* w3 |+ x7 l4 h' T4 S: |! A6 B0 y
* W) M! P6 Z  E& q" i# h8 g/ hTCP服务器端和客户端的运行流程

: m. |+ a/ W" \2 \
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？
$ m% c' t6 q$ r6 E! R) ^1 I

& B" {9 q5 j% X; ~1.创建socket
3 y( l  _9 |3 W1 ~ 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
4 S2 i0 J- k% y7 @; }

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
struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
4 V) \1 v, u: y8 h# b bind函数
) E% b6 i& a0 ~0 A' x1 A; V, I bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
* T0 C/ y; v* I2 o# C: S9 S
6 b' o" _6 ~1 }5 W* }& @
! e! N3 \: e1 ^  q" `5 R7 T% Z' I3.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
. k; W7 C) e# h* ?

2 w1 Z, T: U; d& E6 S; F4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
. N. K* ^+ Z9 ?, M+ 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


5.调用read/write进行双向通信


0 m9 \& r1 v3 W. I6.关闭accept返回的socket
( ^2 V( Y& E) l$ u# k- V  close(scokfd);
- z; a" \. S6 l! V2 O# O

; t$ e3 H; ]+ w" x

下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   & I/ z/ a: E9 p- ^
4. #include <stdlib.h>
   + o5 B6 {5 I1 h6 l5 r
5. #include <strings.h>
   ' |0 J& m5 z7 b7 r* W. o
6. #include <sys/types.h>
   7 \0 L  v! {9 t( D6 }* J
7. #include <sys/socket.h>
   ! ]$ x; _" ]5 u' F
8. #include <arpa/inet.h>
   : P8 w; L( `8 z. i' i# o
9. #include <netinet/in.h>
   % m  ]9 T/ A& u; C/ L5 }: \
10. int main()
    
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    7 X) V: {, g( n8 e" L% z5 b+ a- @
14.         {
    
15.                 perror("socket");
      V4 W5 X8 X9 E: R+ J, w# S, O
16.                 return -1;
    . ~8 K* k% o. `: y
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    $ D1 [+ p3 f2 R9 {  q
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    + Z+ @. E1 ~7 R" D
20.          
    . C) z& a. ~0 [" A# G
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 y! {4 H) u3 p- n6 e; j3 S$ y
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    + {/ L/ h8 W3 F  ?& g  K0 ?6 j
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    + |' [1 T- G: S+ W4 w" z* T1 }
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    
26. 
    - m1 t' K+ S& g- V- T) n% E
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    9 }6 \. W/ k3 q% U8 f8 d3 K& `
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    - _. f# ~9 k3 C% A; [& R: g/ F
30.                  return -1;
    
31.          }
    ( r. l1 e* z; [; q- g9 z2 z
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    & o! e  o, g( r1 x. T
34. 
    3 Z8 H! @: Z0 z# a, Z( |$ \, k
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    ; l% P5 m/ S4 M& C. L! n% t2 C
41. ");
    
42.          
    6 a/ b  \0 h% ?$ h- s% K- P" ?/ K
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    
44.         if (connfd < 0)
    ' V1 }& G  d  b  Q6 K
45.         {
    , B( @. M' `" T! _
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    # ?  Q2 C( z5 R6 ?) W
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    9 y6 z# M" x1 [7 z
52.         int ret;
    # x  w1 \" z: M6 A) s. b; `
53.         while (1)
    - o3 F3 h$ ]' G4 D  _) Q
54.         {
    4 S: w& i% {' X1 p, \% V! H9 X
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    + _5 X! I9 U/ Z+ L% h! Q+ m2 }
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    ) b4 \4 j2 \. S
57.                 if (0 > ret)
    9 E7 \1 P6 ^3 P  |5 W1 |
58.                 {
    9 r/ P5 n( d+ {
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    5 l  D5 r# p) R7 M& c
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    9 G( G' e+ F( v) f5 J! A+ l& ^
64.                         printf("write close!
    $ h5 t5 ~( u* @8 r" G
65. ");
    1 ?/ n9 W+ I& m( x5 u( s
66.                         break;
    
67.                 }
    * ^7 S# L3 C- L
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    " O4 w- B/ s5 \& e, K
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    2 ^- u. \% N% v0 Q* n
72.         close(connfd);//断开连接
    3 h0 \7 G$ T9 j- |- m" F
73.         return 0;
    : `  N- i$ n; b: I$ O6 b! z1 Y
74. }

复制代码

) r, w) T* B( Z2 e  m

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>
   ! `8 s. [" f" K4 f" i9 ^  p
3. #include <string.h>
   # W; m; B1 a. L  e( [4 x8 E4 Q
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   0 O5 ~9 F6 @5 D8 t  L
6. #include <sys/types.h>
   * L! e; ?7 m# V0 {- _0 Q6 F
7. #include <sys/socket.h>
   ) ^" Q- V& J- j8 t  ~4 ]; Q
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    
11. {
    0 I: R' M" ~0 ]0 @) |6 ]  P
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    8 h: Q& M8 K5 ?/ I8 F2 f
15.                 perror("socket");
    ' }8 _, z- j: [% [  {
16.                 return -1;
      @. k" a6 d, K' i0 y; b
17.         }
    3 j; H+ r! |$ j& m! _5 U
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    & j3 N6 Y) }! k8 W8 M$ ]' y) s
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
      s, k5 m; }2 e' ~& B% ?7 h
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)))
    % s- M: I/ |; m0 K5 y8 U
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    3 B2 I. N; M/ n
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    1 T2 ~7 E2 q9 J& N% I. e; i
31.         printf("connect..............
    
32. ");
    
33.         char buf[100];
    4 S# H+ t+ n; ]& ~
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    
36.         {
    & {; s6 z) O. O( \
37.                 printf("send: ");
    6 @) ^# C3 D# O
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    0 [* a" P2 b- r0 n
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    5 N8 P5 K8 q8 g3 _  e
43.                         break;
    1 J' E2 E( w3 U$ y
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    
46.                         break;
    
47.         }
    
48.         close(sockfd);
    6 ~0 d: X6 e* V+ a
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

) F3 Y" Z1 _' s. N$ g! m& c
8 m, V" n+ O4 M5 z$ P