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）。
- i" r  h  u2 R, c4 S0 j8 r( b

0 y- l* \0 S$ u4 d  r7 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。


( t! J& Y" M* r$ ]9 s: q! oTCP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。
8 d. V6 B+ e! ?' k7 n

关键词：三次握手，可靠，基于字节流。
& Q, C8 y& J3 }: ]

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

' q! r& ~% ^( R4 m- |
! s8 F) |" O7 h* m8 z6 Z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？


& ], v' f* y4 y* E3 p& s/ a( B1.创建socket
socket是一个结构体，被创建在内核中
! ~. U% M  {  b6 d* e sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp协议

* P% v! L7 d2 V5 V  f3 G3 C
2.调用bind函数
( Y* X% m1 R+ ^. m3 Q. H 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
  m1 `  R1 }8 i! `, U4 K1 c1 d bind函数
3 N, [& f, Q) S9 P bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))

5 T5 o/ Z" B! {" }3 x
1 H% q  O" x& {: e3.listen监听，将接收到的客户端连接放入队列
% f2 a$ Z9 ?+ @ listen(sockfd,8) //第二个参数是队列长度
' t9 S: f2 W- a' n/ R' {. a

4.调用accept函数，从队列获取请求，返回socket描 述符
4 ]6 D+ U$ T6 @1 k0 D2 ~  如果无请求，将会阻塞，直到获得连接
" V1 |1 l' P, Y/ I. Q  int fd=accept(sockfd, NULL，NULL);//这边采用默认参数

2 }# F* |) ?( y* @9 |
5.调用read/write进行双向通信
8 j4 l4 l/ ^8 {) X6 L

8 }! j) {3 t. K7 Z8 R9 Z0 B6.关闭accept返回的socket
2 m$ N$ ^% L7 k4 c  c; K4 {  close(scokfd);

' h7 z/ Q0 f7 J+ q+ a


, q. z$ u1 R7 t下面放出完整代码

, e1 {" M, ?. |8 G

1. /*服务器*/
   ! J! `% d8 p9 f8 \$ L( ]5 y5 ?
2. #include <stdio.h>
   : o6 R. g0 S$ S) K8 w, i
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   / q5 I4 m8 G: A$ J4 a6 @  g" X' \
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   
7. #include <sys/socket.h>
   % W1 Q: l5 }* h6 p; }* o/ C
8. #include <arpa/inet.h>
   # |) A, G) R, Y/ t. n9 e
9. #include <netinet/in.h>
   # e! X' ~7 a0 L0 e* E1 k9 O
10. int main()
    4 N0 D, A- T( J/ N- r+ z+ o# {
11. {
    
12.         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//创建套接字
    4 V1 n2 c+ {7 Y: Q
13.         if (sockfd < 0)
    
14.         {
    1 n9 V& J- P6 v& B
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    & D+ }5 s: `9 c, q8 V, q
17.         } //创建失败的错误处理
    
18.          printf("socket..............
      M% r' {, t$ k9 ]
19. "); //成功则打印“socket。。。。”
    
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
    
24.          myaddr.sin_port                 = htons(8888); //选择端口号
      S% u1 y  m+ m1 N0 A3 g0 F: x
25.          myaddr.sin_addr.s_addr         = inet_addr("192.168.3.169"); //选择IP地址
    2 q' A- P2 S9 \* Y5 c( T1 ~
26. 
    
27. if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//绑定套接字
    
28.          {
    
29.                  perror("bind");
    , O' h& V, A* H% `9 T
30.                  return -1;
    % N- i2 @  M! K3 P
31.          }
    ) a6 {, Q) t9 B8 H5 R9 J; ~! p4 m2 f4 c
32.          printf("bind..........
    
33. ");
    , P! `! Z" l7 Q& K0 K$ ~  H
34. 
    
35.          if (0 > listen(sockfd, 8))//调用listen对指定端口进行监听
    
36.          {
    - V3 C) c; o. x- P0 S( s+ |' S
37.                  perror("listen");
    ) g! V4 p  F) W2 [
38.                  return -1;
    ' m. z) p# P$ x1 ?
39.          }
    
40.          printf("listen............
      e8 i3 i; b2 _  d1 _* G
41. ");
    6 G/ P6 q( U& g' c
42.          
    : G' \3 u2 x" l1 a
43.         int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept从消息队列中获取请求
    $ w( I) x7 h6 r
44.         if (connfd < 0)
    
45.         {
    & P4 Z; ~$ r: L9 B* C
46.                 perror("accept");
    
47.                 return -1;
    . D& u7 O7 o$ U! j' Q
48.         }
    3 s8 f/ w" b( N; [
49.         printf("accept..............
    
50. ");
    
51.         char buf[100];//定义一个数组用来存储接收到的数据
    
52.         int ret;
    
53.         while (1)
    
54.         {
    
55.                 memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
56.                 ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
    ' c5 g" e' _. O) k; `% ~3 {
57.                 if (0 > ret)
    & j3 u4 o6 s' r3 w5 _2 n; r
58.                 {
    # }  V) |, m- V5 |6 Z7 d# D
59.                         perror("read");
    $ c7 F' s  _. E" @1 P0 E5 o5 P
60.                         break;
    . g7 k  r( A" x- U9 ^3 n
61.                 }//执行while循环读取数据，当
    
62.                 else if (0 == ret)
    
63.                 {
    
64.                         printf("write close!
      P& r1 D" H3 ~3 |) ]; G
65. ");
    * `- m% x$ Q  c! p7 O
66.                         break;
    
67.                 }
    5 M" H$ J' F# S
68.                 printf("recv: ");
    
69.                 fputs(buf, stdout);//打印接收到的数据
    
70.         }
    3 a3 T* @0 w5 _% T0 o1 J; {9 |
71.         close(sockfd);//关闭套接字
    " z* Z- A' a# r$ b/ C
72.         close(connfd);//断开连接
    
73.         return 0;
    / c% u3 ?  u: |& \
74. }

复制代码

( p2 u! T( \2 b6 o4 Y

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>
   9 [: s* ]* p+ |. X7 F& d
3. #include <string.h>
   
4. #include <stdlib.h>
   6 O" E# h4 L# o8 ]" S4 W" i; w
5. #include <strings.h>
   
6. #include <sys/types.h>
   % S7 q4 ~/ d. ~, |& N, t6 t
7. #include <sys/socket.h>
   7 r; c4 p- U$ ?" l6 x3 {; {
8. #include <netinet/in.h>
     l, y- e: b' y( i
9. #include <arpa/inet.h>
   ) e. I7 j. D5 W8 E+ H& B  t8 [' x
10. int main()
    3 t) k' h2 k$ L/ E0 u0 a
11. {
    1 X; x5 P2 M6 [  ^
12. int sockfd;
    
13.         if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
    : P3 n; [1 q$ t" q) s$ s
14.         {
      G$ _7 V- I; P% [- o6 r; i5 G5 A
15.                 perror("socket");
    
16.                 return -1;
    + F6 A/ E9 T9 c! Y( T/ k
17.         }
    
18.         printf("socket...........
    
19. ");
    ( s0 _1 N% z% f% Q: G
20.         
    
21.         struct sockaddr_in srv_addr;
    * Q( j4 ~- |+ c. M4 i# e; p
22.         memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
    # c* X% }3 V! m$ A
23.         srv_addr.sin_family                 = AF_INET;
    ) y% O, S  u0 Q9 j9 M; `
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)))
    : G+ m0 @8 Q: o: e4 _+ L
27.         {
    
28.                 perror("connect");
    
29.                 return -1; //exit //pthread_exit
    # Q* k( j3 O. J5 f/ T' s
30.         }
    
31.         printf("connect..............
    0 m4 ]5 t5 [6 \, c1 M
32. ");
    
33.         char buf[100];
    
34.         int ret;
    
35.         while (1)
    # b" E9 w- w! j, X
36.         {
    
37.                 printf("send: ");
    
38.                 fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
39.                 ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
    ) d8 ]1 a2 B" b
40.                 if (ret < 0)
    
41.                 {
    
42.                         perror("write");
    & s' ^9 B  D- Q/ S9 i8 q
43.                         break;
    " J8 _) v" g1 n& n+ L
44.                 }
    
45.                 if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
    9 s9 J' g2 ]; l% t' Z
46.                         break;
    . ]" v' J$ S# @6 V& i( X; e
47.         }
    ) Q% I$ p9 e" @* t! c8 A
48.         close(sockfd);
    
49.         return 0;
    5 t. r$ Q# [/ n" F
50. }

复制代码

, K& }# a7 Q/ e) z! P& j  ^