自己動手用c語言寫一個基於服務器和客戶端(TCP)

C語言 虛擬機 設計 通信 算法 愛思考的奧特曼 2019-06-25

如果想要自己寫一個服務器和客戶端,我們需要掌握一定的網絡編程技術,個人認為,網絡編程中最關鍵的就是這個東西——socket(套接字)。

socket(套接字):簡單來講,socket就是用於描述IP地址和端口,是一個通信鏈的句柄,可以用來實現不同虛擬機或不同計算機之間的通信。

TCP協議

TCP協議:是一種面向連接的、可靠的、基於字節流的傳輸層通信協議,由IETF的RFC 793定義。在簡化的計算機網絡OSI模型中,它完成第四層傳輸層所指定的功能。

關鍵詞:三次握手,可靠,基於字節流。

可能有朋友會問,TCP就這麼簡單一句話嗎?當然不是,TCP作為非常重要的傳輸協議,細節知識是很多的,細講起來這一篇文章怕是不夠。不過在本篇內容中,我們只需瞭解他的幾個關鍵詞特性,就能很好的理解下面的內容。

自己動手用c語言寫一個基於服務器和客戶端(TCP)

TCP服務器端和客戶端的運行流程

如圖,這是一個完整的TCP服務器——客戶端的運行流程圖,其實我個人認為程序啊,不管哪個語言都是一樣,核心就在於算法的設計和函數的調用。那麼圖中的函數都是什麼意思呢?

1.創建socket

socket是一個結構體,被創建在內核中

 sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); //AF_INT:ipv4, SOCK_STREAM:tcp協議

2.調用bind函數

將socket和地址(包括ip、port)綁定。

需要定義一個結構體地址,以便於將port的主機字節序轉化成網絡字節序

 struct sockaddr_in myaddr; //地址結構體

bind函數

 bind(sockfd,(struct sockaddr*)&myaddr,sizeof(serveraddr))

3.listen監聽,將接收到的客戶端連接放入隊列

 listen(sockfd,8) //第二個參數是隊列長度

4.調用accept函數,從隊列獲取請求,返回socket描 述符

如果無請求,將會阻塞,直到獲得連接

 int fd=accept(sockfd, NULL,NULL);//這邊採用默認參數

5.調用read/write進行雙向通信

6.關閉accept返回的socket

 close(scokfd);

下面放出完整代碼

/*服務器*/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
int main()
{
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);//創建套接字
if (sockfd < 0)
{
perror("socket");
return -1;
} //創建失敗的錯誤處理
printf("socket..............\n"); //成功則打印“socket。。。。”

struct sockaddr_in myaddr; //創建“我的地址”結構體
memset(&myaddr, 0, sizeof(myaddr)); //對內存清零(保險起見)
myaddr.sin_family = AF_INET; //選擇IPV4地址類型
myaddr.sin_port = htons(8888); //選擇端口號
myaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.3.169"); //選擇IP地址

if (0 > bind(sockfd, (struct sockaddr*)&myaddr, sizeof(myaddr)))//綁定套接字
{
perror("bind");
return -1;
}
printf("bind..........\n");

if (0 > listen(sockfd, 8))//調用listen對指定端口進行監聽
{
perror("listen");
return -1;
}
printf("listen............\n");

int connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);//使用accept從消息隊列中獲取請求
if (connfd < 0)
{
perror("accept");
return -1;
}
printf("accept..............\n");
char buf[100];//定義一個數組用來存儲接收到的數據
int ret;
while (1)
{
memset(buf, 0, sizeof(buf));
ret = read(connfd, buf, sizeof(buf));
if (0 > ret)
{
perror("read");
break;
}//執行while循環讀取數據,當
else if (0 == ret)
{
printf("write close!\n");
break;
}
printf("recv: ");
fputs(buf, stdout);//打印接收到的數據
}
close(sockfd);//關閉套接字
close(connfd);//斷開連接
return 0;
}
/*客戶端*/(具體功能和服務器一樣,所以不再加註釋)
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <strings.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main()
{
int sockfd;
if (0 > (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)))
{
perror("socket");
return -1;
}
printf("socket...........\n");

struct sockaddr_in srv_addr;
memset(&srv_addr, 0, sizeof(srv_addr));
srv_addr.sin_family = AF_INET;
srv_addr.sin_port = htons(8888);
srv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.3.169");
if (0 > connect(sockfd, (struct sockaddr*)&srv_addr, sizeof(srv_addr)))
{
perror("connect");
return -1; //exit //pthread_exit
}
printf("connect..............\n");
char buf[100];
int ret;
while (1)
{
printf("send: ");
fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
ret = write(sockfd, buf, sizeof(buf));
if (ret < 0)
{
perror("write");
break;
}
if (strncmp(buf, "quit", 4) == 0)
break;
}
close(sockfd);
return 0;
}

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