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）。
. T4 M& J' H" N8 h" `" \6 v
9 J: \' d! [  h/ G: U5 ~
* B9 t$ Z1 I' m# q' d9 J1 lsocket（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。

  y% p8 F# D1 z  X  E
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。

) M1 Y" i+ I7 a! O$ S
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
  b/ s/ }* U4 @9 }) [- i

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
+ C1 p3 u" _$ Y4 t0 X9 K

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？
- I/ U* a+ ]8 u

! P  ]" F5 \, t. E" I- f7 B1.创建socket
3 [, d: L9 U2 Q0 \. V. Z: J8 {7 e) E6 { socket是一个结构体，被创建在内核中
$ ?4 R: f+ w/ }9 D sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议

+ J% g' }/ D  z; M0 y# p3 [
. D5 Q2 X2 d3 d2.调用bind函数
- q& \# n1 p7 f! t 将socket和地址（包括ip、port）绑定。
( {' F2 w4 N6 r- d2 c1 A  P" }; A 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
: f2 ?0 h! ?9 b, @0 s  T0 [+ x struct sockaddr_in myaddr; //地址结构体
bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))
, e  d7 U: {$ G& ?0 A3 k: ^6 J

7 m0 p! v! @0 H4 Q9 G5 g3.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
( Y3 g% ]$ F+ `. ~) n4 c& u/ d$ d

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
4 [9 G4 ?& Y' k  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数
3 U* d% j& L% r  B
+ K8 b6 J- f. s* n1 D7 Y6 d
5.调用read/write进行双向通信
. x3 D  A4 y: w$ d( Q
. [8 Q( k+ m; c: S
8 k" C! c; m1 q, i$ u6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);

1 {7 z% t- r; P5 B. Z9 u


5 }0 m8 N: c. N) n下面放出完整代码

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   1 c4 _5 i6 y9 m
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   2 m" d' }2 R9 C, c  p7 S
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   1 ?# X$ F8 l' i6 }" h( Y
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   2 I3 M0 N% l" J1 P
10. int main()
    
11. {
    6 K+ P3 f$ `( G1 c
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    6 C* A: c* [  i4 }+ m7 D. N
13.         if (sockfd < 0)
    , K4 {5 k3 z6 D+ s
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    : w+ D, _) _- B; E& E
16.                 return -1;
    7 t! j" C; J$ V+ L0 P' i
17.         } //创建失败的错误处理
    4 m$ P) I- c1 x4 V/ f
18.          printf("socket..............
    + F; f: i: _" ~& ]9 {5 l/ n
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    , s0 N' ?4 e. q1 Q/ ]3 w
20.          
    1 T! M- K6 o* S+ u+ O9 c( G# s7 k
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
    " r- `  B) \3 k8 w+ I% c; g" Z
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
    4 w8 d/ r- K6 B8 t7 E$ c/ h
26. 
    ; V: t. T( O5 q
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    - c& ~5 O7 ?' }
28.          {
    " s3 n: {& g* @6 ?$ {% ?4 N
29.                  perror("bind");
    ! m) }( s5 a& N' ~
30.                  return -1;
    1 ~1 u" G2 ?/ f6 V
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.          {
    
37.                  perror("listen");
    9 q6 }4 V1 L6 P5 }! `
38.                  return -1;
    ' q6 r' W& G$ l& ?" M& Y) \: A
39.          }
    ! `. n" K( _% k$ N
40.          printf("listen............
    
41. ");
    
42.          
    2 T. ?. {- R$ d+ b3 {; V) ]4 p
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.         {
    
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    2 d/ Z3 x& i/ o# {0 z2 n0 C) V0 k3 N' G
48.         }
    
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    3 e& [7 e8 P7 q6 f% |
52.         int ret;
    7 _% z* Z* O" d5 v" G  }% r9 w- A1 ~1 x
53.         while (1)
    / U; j# x# }8 v
54.         {
    6 p' i8 l9 n8 U* t
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    & H. u' b0 M' i5 n( f  N5 Z0 k/ a
58.                 {
    ( N) f5 Q' b9 K, s9 _+ n+ [& o
59.                         perror("read");
    " d# W! m, ?% L" J; c3 G8 Z5 t
60.                         break;
    
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    7 P" f8 p% c3 t0 P( q
63.                 {
    $ [3 m$ ?% t9 l& g( Q& C8 K: |
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    ; Y5 Q# h5 b9 l7 J4 d5 u3 `* d
66.                         break;
    
67.                 }
    $ G1 l7 W, v0 g/ X* i0 m9 v
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    ! X% d5 n7 T! d8 q: ?" a# g
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    / W7 K. P2 c0 U! j$ v. R( P4 ~
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    % @3 G7 U) a9 K. w4 V
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）
   ' b% E* v$ v+ U4 T& K) W6 {
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   7 G: [6 k0 _4 ?" s. K1 s# `5 J
5. #include <strings.h>
   % K/ m+ U, g$ J" p% ^4 O0 j
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    5 _) v9 }" f3 _# H' W$ g! R
11. {
    . F+ D4 Y! K: [+ Y1 I+ X
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    . F. Y) c& b. m' W, C
19. ");
    " T2 l$ o5 u5 h8 V  `4 A0 F
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    ) o5 J4 `2 w3 q! y& s+ P3 ^; u
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    9 L2 n" t2 O9 T* N8 u8 W
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    0 u5 ~, ^9 m/ j2 R5 S& Z7 O4 A
25.         srv_addr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169");
    * H% y$ m& P2 Y7 a/ Q! U1 O
26.         if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
    $ b8 K' k% v# S; p& b0 [. ^' Y6 o" b
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    : g! d' {- E% R7 n4 `+ ^; A
30.         }
    $ [- q( y- n5 Q) u
31.         printf("connect..............
    : c- c2 u7 I2 ?
32. ");
    
33.         char buf[100];
    $ w8 t! T5 _, e1 G6 z
34.         int ret;
    9 G, C# l8 {' t' z6 Y' [6 q0 q
35.         while (1)
    ) u. S2 Y! S" J4 M. K5 V7 ~
36.         {
    8 L. k4 N* V0 C/ U6 V, B" S
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    
43.                         break;
    5 [# D) H( y0 P) O! F
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    ! s. s6 b: J$ `- A
46.                         break;
    
47.         }
    5 }* Z7 i8 y. Y7 c
48.         close(sockfd);
    0 q1 z" D5 |& H5 ^: P
49.         return 0;
    1 l( H1 d3 z5 g4 A, }8 x
50. }

复制代码

- H: d# ?$ `8 r6 E# z* P  ^
# c3 A9 q! A/ b7 Y! J! O8 ^, ]