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）。

6 c  P. R. F7 {: U
3 w  f* L3 A( t0 d& t2 Z% y) qsocket（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。


6 k. Z: G2 |4 u$ S( _% tTCP协议
9 G' r+ X) p% e/ aTCP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。

. ^! I- H2 Y' v
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。


( m" M: N" p; P; x4 m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。

# A/ C7 o8 Q- w* {. q0 h) XTCP服务器端和客户端的运行流程
- u6 e. W' W' m8 x( m% `' ]
9 {4 t6 O9 x2 V! l/ p: E- S. w
+ o9 Y6 R* k4 x* G9 h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？
0 R/ ]; M- V& X2 C3 S, V
  g, k7 @% e  a& c2 ]% P  X
$ s0 Z" R3 m3 u: W% j1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
$ o6 l4 ?5 l5 R9 y sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议
& y2 @$ l2 v: K' r: i- K
/ n1 n% y4 j1 w1 W1 O
+ y' O0 W# M6 @: A2.调用bind函数
将socket和地址（包括ip、port）绑定。
+ ^% C( X# L) e8 T3 J 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
' M2 T4 R) V8 N1 x bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))

; v) N+ |5 R, d% p0 h3 ~0 g
; T! U3 a" e! A/ l1 P: p3.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

; d4 z6 ], B: I  K: @0 G
4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
  |5 Y$ k, N- \  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
  S7 k- ]( F" z% w, L7 T: H2 y

5.调用read/write进行双向通信
* n9 ~. }* x4 q# o- [/ Y+ u
4 t, r, \3 C' {! E
* W9 t( M2 W5 {3 y6 t. p6.关闭accept返回的socket
  close(scokfd);


7 g8 ?  p' @' s: v+ l, ?5 D
4 D7 c" M3 u9 M) c' t1 R
0 A2 m) r5 i! L7 d下面放出完整代码
* o; X/ J+ Q0 X2 @! G' C
+ ^4 ~9 m5 i$ w

1. /*服务器*/
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   ) {' q  p, n$ T) D! N) x% b' v
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   0 M1 {% F$ C5 w; v* U% K. h
8. #include <arpa/inet.h>
   ' w" W! O6 T- E+ Z! s
9. #include <netinet/in.h>
   . u3 r4 E7 r6 ~: d
10. int main()
    % f' U* C- k% A+ u3 a
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    3 e1 E' i9 H/ ^! r# f# D) _9 l
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    9 @7 M0 n; p! r/ _
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
    7 [  u0 g0 A0 V8 {2 U
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    ( O* u3 S: C- X  F3 o
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）
    
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    6 n& |# n6 a0 x3 c: t: q
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
    / ?8 K% |6 B: Y8 @  W0 ]( w1 R6 H
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    " \2 f# H. |; V2 F7 F: L+ Y
26. 
    7 d% l2 f* r" D9 u4 ~, j; c% r) G
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    # f0 Y7 @) A" }; _
29.                  perror("bind");
    
30.                  return -1;
    1 C, `% \7 j' }# W5 J3 m
31.          }
    
32.          printf("bind..........
    9 a6 {" p! D4 K1 |  e+ d3 u
33. ");
    
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    
37.                  perror("listen");
    * p, k) o1 x" N( `" ?1 k
38.                  return -1;
    3 P# @/ w+ j, s& R, y. H
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
    
44.         if (connfd < 0)
    - Y( K, W8 h$ x( j, D  ~$ [# K6 C' C
45.         {
    4 S+ O- L- @! K% b9 {
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    3 g+ g- ?* Q9 L& f2 W$ L! ^. u& i0 F
48.         }
    3 r, y# C( u1 v. m. i* s
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    * _) a# ]# K9 m5 y  f! p$ T
52.         int ret;
    : X- |: ?7 H% U; Z, j& e0 r
53.         while (1)
    9 R( S* U( f+ s
54.         {
    ; G' l/ d  _4 L+ F, t
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    . N1 m: o/ y9 k% O  i3 p
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    4 {5 a" Z/ D0 \/ V
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
    
65. ");
    
66.                         break;
    ! r4 B4 ~  f5 K) K  C. G
67.                 }
    , C: j  h9 l" a
68.                 printf("recv: ");
    / }- g$ m" a& P9 h# ]* h$ f
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    1 `, u: _6 @. a" r
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    1 z' u8 Z7 K. n! s0 V7 m0 s
72.         close(connfd);//断开连接
    ! m6 V  T5 o! H
73.         return 0;
    * ]+ v& I' u! N- z5 u6 d
74. }

复制代码

: o% |' @$ `7 s% t
* h2 W0 o7 R0 D- h

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   + ~, k4 q- h2 T+ ]9 I- S. S
2. #include <stdio.h>
   $ k+ ]6 c7 X& P& B& e" j" i: M
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   6 ?- F& q, i- _( Z5 W2 e9 G& Y4 V
6. #include <sys/types.h>
   7 B$ d# T5 [: b) J0 ^3 ]$ n
7. #include <sys/socket.h>
   & j! [' Y9 o' N' t; ?
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   ! t4 f% f" i$ i3 U8 }/ }- I6 Z2 `4 ^
10. int main()
    ; f, s  ]  ]! ]- \$ _" v6 \+ G
11. {
    1 Q) V6 D- S/ t& p
12. int sockfd;
    8 ?6 C( F3 W  o/ `% E0 m
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    2 C% e; g: S; v5 k; s) [
14.         {
    8 b  `% ]' \* \% P, M* W1 Z: |! K
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    * r4 T4 B( X. g2 w" r) c
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    ! x$ o7 ]6 D5 r6 l8 ?. s
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    ) y+ `) @+ ^8 f$ d2 F
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)))
    
27.         {
    ' F4 k$ H$ w) W2 ?4 w' q
28.                 perror("connect");
      n% W8 W' F- u0 `
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    ) H; Y5 X7 M9 B( ]
32. ");
    % d2 e. |! Q3 g  U. L
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    . z$ k1 |3 d9 ]- V! B. _
35.         while (1)
    ' U& c" F; a8 q3 ]1 F+ ]8 D: ?3 A
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    ; I1 D2 c! a# o$ ~( \
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    : _! B7 K' b3 y
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    
40.                 if (ret < 0)
    ; C0 k% J* U$ ?: Y$ Y
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    ; N/ L4 ]. ]0 `* W5 H4 b: \0 \* f
43.                         break;
    " q4 g( |) V0 S6 A/ Z
44.                 }
    8 A2 U1 Q2 r1 X) r7 ]
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    # w- ]% c+ u# A* u$ ?& q
46.                         break;
    2 K( |2 m6 G7 S8 ?$ l  L7 t6 T1 l
47.         }
    . r/ L3 Y0 Z1 y, b
48.         close(sockfd);
    3 u  P6 u. c! V' R
49.         return 0;
    
50. }

复制代码

6 X: U9 V; c$ c
- V* I8 Z" D/ b9 M* ]% D