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）。


* j; v# m8 d  C$ _; ?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。
9 S" C' K, i1 b6 \6 Z, y
$ }- d4 A4 x2 K) m6 k7 \" c4 @% D5 s8 h
* s1 |* J9 b1 ?% rTCP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 Y# K$ {- ^" x: p" M. i2 p
关键词：三次握手，可靠，基于字节流。

8 I9 ~+ A+ j8 x' T
* ?. _' Z2 j! L6 I: I4 Z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。
3 a, H$ h& U2 o8 k* O
: u, y9 a) k( vTCP服务器端和客户端的运行流程
8 S% ^  h2 B0 U9 |: ^/ Y

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？
3 F! @6 l/ E4 i1 N' Y$ k9 k

! h, o; j/ S4 j( ^/ A: m9 L! x1.创建socket
, g1 x" O' v) k! n socket是一个结构体，被创建在内核中
2 f& p9 X* n8 r4 l0 _ sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议


# w; u( E. [+ s3 J" u2.调用bind函数
将socket和地址（包括ip、port）绑定。
" b6 V6 N, o! }9 W 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
bind函数
bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))

( R) X, c" O; E4 q% i
* A1 T: N; E# E' s0 D9 q3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
' d# t4 }" o/ E: a; R2 q7 F- Z listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度

% }! Z5 Q# ?) w/ H, h
4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
  Q6 f5 Y/ e+ ~" w1 X  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
3 \+ a: A+ z. b' a! K4 S5 h: C) j, g  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数

8 |. M7 C7 B3 q5 F
! Q' S, _7 i9 K; `) ?" Y( V5.调用read/write进行双向通信
$ H) C& w: E3 b$ v5 i# s, A
) `7 r3 T  e( N
% i% M" w$ X% K& f, T2 K. w4 o6.关闭accept返回的socket
, G* q9 B# u! r! i  close(scokfd);



5 i3 P! o1 J$ m7 @' c4 g* _
下面放出完整代码
, U" z; S' p, A

1. /*服务器*/
   % M; d) P4 \- ?! E2 t& D% S* ~
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   . ~) M6 \  i9 T$ s% @; I
4. #include <stdlib.h>
   0 ~  S7 f6 j5 m4 [# Q0 f
5. #include <strings.h>
   5 \" F& g. m8 Y* w
6. #include <sys/types.h>
   3 y( @% Y$ h2 n( T2 v  Q
7. #include <sys/socket.h>
   $ h8 A6 @) W( {0 ]: t! m
8. #include <arpa/inet.h>
   
9. #include <netinet/in.h>
   
10. int main()
    ) b5 C. N" Y4 w1 v$ }7 W; X* t
11. {
    , P0 F& B% A' l0 w$ m$ w( ^
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    
13.         if (sockfd < 0)
    ! p3 F2 C5 z  `  A/ v6 b! q4 k
14.         {
    * @3 P7 G1 Q- o" R- @3 c
15.                 perror("socket");
    * g2 D, f  J. O* y& w  M
16.                 return -1;
    4 C5 s8 m; A6 T# L% s
17.         } //创建失败的错误处理
      v* A5 S2 I: P' |6 C1 L2 b
18.          printf("socket..............
    
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
20.          
    + C# f2 b0 y/ y5 ^+ V0 W6 z! v
21.          struct sockaddr_in myaddr; //创建“我的地址”结构体
    3 U  ]1 z) ]* `# I/ i
22.          memset(&myaddr, 0, sizeof(myaddr)); //对内存清零（保险起见）
    + m! L  {5 ]2 ~+ x" m0 \: k
23.          myaddr.sin_family                 = AF_INET; //选择IPV4地址类型
    - a$ C! ]2 B4 Y6 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
    / ], B* c/ f5 y
26. 
    * G1 ~, L/ t" I6 A# e' u8 G$ V! x
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    $ ]8 ]8 O( j- _- R; A/ g+ X9 U
29.                  perror("bind");
    + k9 d* T7 f! C& }& t8 @" o3 o
30.                  return -1;
    1 P; M9 o( h: `! L
31.          }
    5 X3 x& F$ {6 C
32.          printf("bind..........
    7 V3 n" _; M+ T3 {8 i, j; {
33. ");
    
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    
37.                  perror("listen");
      A6 @" t  ~2 c
38.                  return -1;
    
39.          }
    
40.          printf("listen............
    
41. ");
      p( Z/ e/ `; x0 C" M# J6 D
42.          
    ' ]% z. p: y2 |$ B# J+ Z, ?0 v
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.         {
    $ P) _! [# Y7 A7 W" |2 z. B
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    % j7 M1 ^" K9 t, ?
48.         }
    ; Z0 c  x& l1 s0 U! E+ r8 K
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    5 ~& J3 E2 z# S
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    ( R# d5 _- g) Z$ N# n
54.         {
    ( R+ W# X3 ^5 Y) s; G
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    ) C( B" K- x$ L, B4 _& J! \
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    8 e- I: ^) H' l
57.                 if (0 > ret)
    
58.                 {
    
59.                         perror("read");
    
60.                         break;
    " v: ^3 K0 _$ u* S
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    ! D0 u6 }; c9 M5 u# i
64.                         printf("write close!
    % P% i, T- A, F1 J
65. ");
    
66.                         break;
    $ a! I8 i1 b2 v. F) [
67.                 }
    
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    7 c0 e0 M: V' {/ W3 l  d: ?3 ^$ ^
70.         }
    
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    " B! y- a: _9 V  t1 ?
72.         close(connfd);//断开连接
    ! t! |  z' [. Z* u/ Y; ~  f
73.         return 0;
    
74. }

复制代码

- z2 u9 q( ~% f

1. /*客户端*/（具体功能和服务器一样，所以不再加注释）
   % @! ^: @3 W: k1 }; v% V* u" D$ j
2. #include <stdio.h>
   
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   
5. #include <strings.h>
   " X' d2 \) B% i8 D1 z
6. #include <sys/types.h>
   + g2 H1 a$ I% L9 K) B8 B
7. #include <sys/socket.h>
   
8. #include <netinet/in.h>
   
9. #include <arpa/inet.h>
   
10. int main()
    . B4 P( A, K. L9 i3 r: n
11. {
    . Q* t" @1 i* _* P6 V8 s
12. int sockfd;
    * Q: g7 T$ X& `. u, G
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    
14.         {
    
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    " B+ f3 O4 j* y/ F8 }
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    % Q. c% {3 R  _* S6 a+ z
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    9 u/ J* c# W* i2 M' _' s
24.         srv_addr.sin_port                         = htons(8888);
    5 b. Z) o+ f  s2 o
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.         {
    1 ]! `% H5 F5 G8 C; ^% s" @! D6 I
28.                 perror("connect");
    ' c  v9 X9 x+ B
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    # c! V* m) d$ w9 p: l
32. ");
    . ~+ J+ J& E0 U1 T
33.         char buf[100];
    $ e; O8 P- p8 _% w& E* u7 A- x
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    0 J7 B& d: ?3 _2 Y7 e: d
36.         {
    8 H/ ?" f  k" o& c9 q0 X( |4 k
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    0 T6 S8 H) |8 Y8 p' Z8 Y
40.                 if (ret < 0)
    2 S( y6 h' d" W0 F  G5 \# E% I# @
41.                 {
    2 g% ?5 C2 L# C
42.                         perror("write");
    8 G& z3 h# u& g7 |# E  R; R
43.                         break;
    
44.                 }
    $ e( J: g$ M! o* ]
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    7 |- S- _! B( y
46.                         break;
    
47.         }
      U& y% O0 w1 o, b3 Y8 \& F5 y
48.         close(sockfd);
    9 d, W; M  k' z- M# i
49.         return 0;
    
50. }

复制代码