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c创建tcp服务器

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行业动态
2025-02-01
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TCP服务器是一种基于传输控制协议（TCP）的计算机程序或服务端，负责监听特定网络端口，处理客户端连接请求并提供相应服务。它通过地址解析、封装与分段、路由选择、传输控制、数据重组和连接释放等关键步骤，确保数据的高效可靠传输。在实际应用中，如Web服务器、FTP服务器和数据库服务器等，都依赖于 TCP服务器来提供稳定可靠的网络服务。

在C语言中创建一个TCP服务器，需要遵循一系列步骤来确保服务器能够正确地监听和接受客户端的连接请求，并与客户端进行数据交换，以下是详细的步骤和示例代码：

一、创建套接字

使用socket()函数创建一个套接字，指定协议族（如AF_INET表示IPv4）、套接字类型（如SOCK_STREAM表示TCP）和协议（通常为0表示默认协议）。

int server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (server_fd == -1) {
    perror("socket creation failed");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

二、绑定地址

将套接字与特定的IP地址和端口号绑定，以便客户端可以连接到服务器，这通常通过bind()函数实现，其中需要指定一个包含服务器IP地址和端口号的sockaddr_in结构体。

struct sockaddr_in address;
memset(&address, 0, sizeof(address));
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; // 绑定到所有可用接口
address.sin_port = htons(PORT); // 端口号转换为网络字节序
if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
    perror("bind failed");
    close(server_fd);
    exit(EXIT_FAILURE);
}

三、监听连接

调用listen()函数使套接字进入被动监听状态，等待客户端的连接请求，需要指定监听套接字的最大挂起连接数。

c创建tcp服务器

if (listen(server_fd, 3) < 0) { // 监听队列的最大长度为3
    perror("listen failed");
    close(server_fd);
    exit(EXIT_FAILURE);
}

四、接受连接

当有客户端请求连接时，服务器需要接受连接并创建一个新的套接字用于通信，这通过accept()函数实现，该函数会返回一个新的套接字描述符，用于与客户端进行数据交换。

int new_socket;
struct sockaddr_in client_address;
socklen_t addrlen = sizeof(client_address);
new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&client_address, &addrlen);
if (new_socket < 0) {
    perror("accept failed");
    close(server_fd);
    exit(EXIT_FAILURE);
}

五、数据交换

使用read()或recv()函数从客户端接收数据，并使用write()或send()函数向客户端发送数据，可以在循环中持续接收和发送数据，直到满足某个条件（如收到特定消息或发生错误）为止。

char buffer[1024] = {0};
int valread = read(new_socket, buffer, 1024);
printf("Received: %s
", buffer);
char *response = "Hello from server";
send(new_socket, response, strlen(response), 0);
printf("Response sent
");

六、关闭连接

完成数据交换后，关闭客户端套接字和服务器套接字以释放资源。

c创建tcp服务器

close(new_socket);
close(server_fd);

七、完整示例代码

以下是一个简化的TCP服务器示例代码，展示了上述所有步骤：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#define PORT 8080
int main() {
    int server_fd, new_socket;
    struct sockaddr_in address;
    int opt = 1;
    int addrlen = sizeof(address);
    char buffer[1024] = {0};
    char *hello = "Hello from server";
    // 创建套接字
    if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
        perror("socket failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 设置套接字选项（可选）
    if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) {
        perror("setsockopt failed");
        close(server_fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 绑定地址
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    address.sin_port = htons(PORT);
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
        perror("bind failed");
        close(server_fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 监听连接
    if (listen(server_fd, 3) < 0) { // 监听队列的最大长度为3
        perror("listen failed");
        close(server_fd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    // 接受连接并处理请求
    while (1) {
        new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen);
        if (new_socket < 0) {
            perror("accept failed");
            continue; // 继续监听下一个连接请求
        }
        valread = read(new_socket, buffer, 1024); // 读取客户端发送的数据
        printf("Received: %s
", buffer);
        send(new_socket, hello, strlen(hello), 0); // 发送响应给客户端
        printf("Response sent
");
        close(new_socket); // 关闭客户端套接字
    }
    return 0;
}