TCP服务器/客户端的Linux下的代码实现，单向通信、双向通信

TCP服务器/客户端的Linux下的代码实现，单向通信、双向通信

tcp流程

服务器：socket() --> bind() --> listen() --> accept() --> read/write or recv/send–>close()
客户端：socket() --> connect() --> read/write or recv/send -->close()

测试例子：

1.客户端给服务器发送一个字符串，服务器返回给客户端这个字符串的长度 。
2.实现一个时间服务器，客户端发送time，服务器返回当前时间。
3.如果客户端发送的请求，服务器获取文件内容后，发送给客户端 。

服务器：

/*===============================================*   文件名称：server.c*   创 建 者：   xm  *   创建日期：2022年08月16日*   描    述：================================================*/
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <time.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
void fun_work1(char *str,int connfd);//例子1
void fun_work2(int connfd);//例子2
int fun_work3(int connfd);//例子3
int main(int argc, char *argv[])
{ int sockfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sockfd<0){perror("socket");return -1;}//端口复用函数，为解决端口号被系统占用的情况（如由强制关闭服务器引起）int on=1;int k=setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on));if(k==-1){perror("setsockopt");return -1;}struct sockaddr_in server_addr={0};server_addr.sin_family=AF_INET;server_addr.sin_port=htons(9000);//server_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("0.0.0.0");//能匹配本机所有ip地址server_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//也可以用宏,相当于0.0.0.0int len_ser=(int)sizeof(server_addr);if(bind(sockfd,(struct sockaddr*)&server_addr,len_ser)==-1){perror("bind");return -1;}if(listen(sockfd,10)==-1){perror("listen");return -1;}struct sockaddr_in client_addr={0};int len_cli=sizeof(client_addr);while(1)//循环服务器,解决客户端强制关闭导致服务器死循环或者直接退出的情况{		printf("wait n");int connfd=accept(sockfd,(struct sockaddr*)&client_addr,&len_cli);if(connfd<0){perror("accept");return -1;}printf("client ip:%s  client port:%dn",inet_ntoa(client_addr.sin_addr),ntohs(client_addr.sin_port));//收发数据char buf[64]={0};while(1){int m=read(connfd,buf,64);if(m<0){perror("read");return -1;}else if(m==0)//客户端关闭,客户端用ctrl+c强制退出也算关闭{close(connfd);break;}printf(">%sn",buf);int ret;if(strcmp(buf,"time")==0)//例子2{fun_work2(connfd);}else if(strcmp(buf,"")==0)//例子3{ret=fun_work3(connfd);}else{fun_work1(buf,connfd);//例子1}memset(buf,0,64);}}close(sockfd);return 0;   
} 
void fun_work1(char *buf,int connfd)
{char *str=buf;sprintf(str,"%ld",strlen(str));write(connfd,str,strlen(str));
}
void fun_work2(int connfd)
{char buf[64]={0};time_t mytime;time(&mytime);char *str=ctime(&mytime);strcpy(buf,str);write(connfd,buf,strlen(buf));}
int fun_work3(int connfd)
{int cp_fd=open("./../1.txt",O_RDONLY);if(cp_fd<0){perror("open");return -1;}int m,ret;char buf[64]={0};while((m=read(cp_fd,buf,64))>0){ret=write(connfd,buf,m);if(ret<0){perror("write");return -1;}fputs(buf,stdout);}printf("获取1.txt文件成功n");close(cp_fd);}

客户端：

/*===============================================
*   文件名称：client.c
*   创 建 者：   xm  
*   创建日期：2022年08月16日
*   描    述：
================================================*/
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int client_work1(int sockfd);//例子1
int  client_work2(int sockfd);//例子2
int  client_work3(int sockfd);//例子3
int main(int argc, char *argv[])
{ int sockfd=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);//创建套接字if(sockfd<0){perror("socket");return -1;}struct sockaddr_in client_addr={0};client_addr.sin_family=AF_INET;client_addr.sin_port=htons(9000);//要连接的服务器的端口号//client_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("0.0.0.0");//能匹配本机所有ip地址client_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//也可以用宏,相当于0.0.0.0int len_cli=(int)sizeof(client_addr);if(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&client_addr,len_cli)==-1){perror("connect");return -1;}printf("client ip:%s  client port:%dn",inet_ntoa(client_addr.sin_addr),ntohs(client_addr.sin_port));//收发数据char buf[64]={0};while(1){printf("n--------特殊功能关键字--------n");printf("----quit---- 关闭客户端n");printf("----time---- 查看当前时间n");printf("-------- 下载文件测试n");printf("input:n");		fgets(buf,64,stdin);buf[strlen(buf)-1]='';//去掉换行符int m=write(sockfd,buf,64);if(m<0){perror("write");return -1;}else if(strcmp(buf,"quit")==0)//客户端关闭{	break;}if(strcmp(buf,"time")==0){if(client_work2(sockfd)<0)//例子2{perror("work2");return -1;}}else if(strcmp(buf,"")==0)//例子3{if(client_work3(sockfd)<0){perror("work3");return -1;}}else{if(client_work1(sockfd)<0)//例子1{perror("work1");return -1;}}memset(buf,0,64);}close(sockfd);return 0;       
} 
int  client_work1(int sockfd)
{char buf[64];int m=read(sockfd,buf,64);if(m<0){perror("read");return -1;}printf("字符串长度 %sn",buf);return 0;
}
int  client_work2(int sockfd)
{char buf[64];int m=read(sockfd,buf,64);if(m<0){perror("read");return -1;}printf("时间 %sn",buf);return 0;
}
int  client_work3(int sockfd)
{char buf[64]={0};int cp_fd=open(&#",O_RDWR|O_CREAT,0664);if(cp_fd<0){perror("open");return -1;}int m=-1;while((m=read(sockfd, buf, 64))>0){		write(cp_fd,buf,64);memset(buf,0,64);if(m<64)break;}printf("获取1.txt文件成功n");close(cp_fd);return 0;
}

上述的程序并不能实现真正的双向通信，因为服务器的接收和发送是按照严格顺序进行，在接收数据阻塞时，无法实现服务器向客户端发送功能，客户端也是同理。为了能够让数据收发之间互不影响，实现双向通信的TCP客户/服务器，就需要借助多进程或者多线程的方式。以下为采用多线程的方式实现双向通信：

服务器：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>          
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
void *send_data(void *arg);
int main(int argc, const char *argv[])
{//1.创建套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(sockfd < 0){perror("socket");return -1;}//端口复用函数，为解决端口号被系统占用的情况（如由强制关闭服务器引起）int on=1;int k=setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&on,sizeof(on));if(k==-1){perror("setsockopt");return -1;}//2. 绑定服务器的IP地址和端口号struct sockaddr_in serveraddr = {0};serveraddr.sin_family = AF_INET;serveraddr.sin_port = htons(9999);//serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0");serveraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);int len = sizeof(serveraddr);int ret = bind(sockfd,  (struct sockaddr *)&serveraddr, len );if(ret == -1){perror("bind");return -1;}//3.设置监听套接字ret = listen(sockfd, 10);if(ret == -1){perror("listen");return -1;}//4.等待客户端连接, 返回一个新的套接字（connfd:收发数据）//accept(sockfd, NULL, NULL);struct sockaddr_in clientaddr = {0};int n = sizeof(clientaddr);while(1)//循环服务器,解决客户端关闭导致服务器死循环或者直接退出的情况{printf("wait n");int connfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&clientaddr, &n);if(connfd < 0){perror("accept");return -1;}printf("client ip:%s client port:%dn", inet_ntoa(clientaddr.sin_addr), ntohs(clientaddr.sin_port));pthread_t tid;pthread_create(&tid,NULL,send_data,(void*)&connfd);//创建子线程，用于数据发送pthread_detach(tid);//收发数据char buf[64] = {0};while(1){int m = recv(connfd, buf, 64,0);if(m < 0){perror("read");return -1;}else if(m == 0) //客户端关闭{close(connfd);break;}printf("message:%sn", buf);memset(buf, 0, 64); //数组清零}}close(sockfd);return 0;
}
void *send_data(void *arg)//服务器发送数据--子线程
{int nfd=*(int*)arg;char buf[1024]={0};while(1){fgets(buf,1024,stdin);buf[strlen(buf)-1]='';send(nfd,buf,strlen(buf),0);}close(nfd);
}

客户端：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>          
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
void *recv_data(void *arg);
int main(int argc, const char *argv[])
{//1.创建套接字int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(sockfd < 0){perror("socket");return -1;}//2. 连接服务器（IP，PORT）struct sockaddr_in serveraddr = {0};serveraddr.sin_family = AF_INET;serveraddr.sin_port = htons(9999);serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0");//serveraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);int len = sizeof(serveraddr);int ret = connect(sockfd,  (struct sockaddr *)&serveraddr, len );if(ret == -1){perror("connect");return -1;}pthread_t tid;pthread_create(&tid,NULL,recv_data,(void*)&sockfd);//创建子线程，用于数据接收pthread_detach(tid);char buf[64] = {0};while(1){fgets(buf,64,stdin);buf[strlen(buf)-1]='';send(sockfd, buf, strlen(buf),0);memset(buf, 0, 64); //数组清零}close(sockfd);return 0;
}
void *recv_data(void *arg)
{int sockfd=*(int*)arg;char buf[1024]={0};while(1){int n=recv(sockfd,buf,sizeof(buf),0);if(n<=0){perror("read");return NULL;}printf("%sn",buf);memset(buf,0,sizeof(buf));}
}

注意在运行可执行文件时要链接pthread库

例如：

gcc tcp_server.c -lpthread -o tcp_ser

gcc tcp_client.c -lpthread -o tcp_cli