C语言实现Socket简单通信实例

结果或目标

本实例旨在实现一个简单的基于TCP协议的Socket通信程序。服务器端负责监听端口并处理客户端连接，客户端负责发起连接并向服务器发送消息。程序利用 fork() 系统调用实现简单的并发处理，即主进程继续监听新的连接，而子进程负责与已连接的客户端进行数据交互。

准备条件

• 操作系统：Linux 或类 Unix 环境（支持 POSIX 接口）。
• 依赖头文件：需包含标准输入输出、字符串操作、套接字相关系统调用及线程库等头文件。
• 编译环境：GCC 编译器。注意服务器端涉及多线程/多进程逻辑，可能需要链接 pthread 库。
• 网络配置：确保开发机 IP 地址为 192.168.231.128（或根据实际环境修改），并开放端口 5050。

真实操作顺序

第1步：构建服务器端逻辑

目的：创建一个监听套接字，绑定指定IP和端口，并接受客户端连接。
入口：server.c 主函数。
动作：

1. 初始化环境变量：定义本地IP地址字符串 myaddr = "192.168.231.128"，设置结构体 addr.sin_family = AF_INET（IPv4协议族），设置端口 addr.sin_port = htons(5050)，并将IP字符串转换为网络字节序整数 inet_addr(myaddr)。
2. 创建套接字：调用 socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) 获取文件描述符 sfd。若返回值小于0则报错退出。
3. 绑定地址：调用 bind(sfd, ...) 将套接字与本地地址关联。若失败则打印错误并退出。
4. 启动监听：调用 listen(sfd, 1024) 使套接字进入被动接收连接状态，backlog队列长度设为1024。
5. 循环接受连接：
   - 使用 accept(sfd, ...) 阻塞等待直到有客户端连接，返回新套接字描述符 ind。
   - 获取并打印客户端IP和端口信息（使用 inet_ntop 和 ntohs）。
   - 调用 pid = fork() 创建子进程。
   - **父进程**：关闭新套接字 close(ind)，继续循环以接受下一个连接。
   - **子进程**：关闭监听套接字 close(sfd)，调用 handle(ind) 单独处理该客户端通信。

/*
============================================================================
Name : server.c
Author : king
Version :
Copyright : Your copyright notice
Description : Hello World in C, Ansi-style
============================================================================
*/
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h> /* inet(3) functions */

#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int handle(int point);

int main(void) {
int sfd, ind;
struct sockaddr_in addr;
struct sockaddr_in clent;
char resv[1024], sendbuf[1024];
char buf[1024];
char * myaddr = "192.168.231.128";

int ret; // 返回值设置
socklen_t lent;
int pid;
addr.sin_family = AF_INET; //IPv4 Internet protocols

addr.sin_port = htons(5050); //这里输入服务器端口号

addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(myaddr);
; //INADDR_ANY表示本机IP

//獲取socket描述符，IPV4asd
printf("socket start \n");
sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

if (sfd < 0) {
printf("socket error \n");
return -1;
}
printf("bind start \n");
//将套接子与指定端口链接
if (bind(sfd, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(struct sockaddr)) < 0) {
printf("bind error \n");
return -1;
}

//监听套接子
printf("listen start \n");
if (listen(sfd, 1024) < 0) {
printf("listen error \n");
return -1;
}

for (;;) {
//接受来自客户端的信息
printf("accept start \n");
memset(&clent, 0, sizeof(clent));
lent = sizeof(clent);
ind = accept(sfd, (struct sockaddr *) &clent, &lent);
if (ind < 0) {
printf("accept error %d \n", ind);
return -1;
}

printf("infor \n");
printf("clent addr%s porit %d\n",
inet_ntop(AF_INET, &clent.sin_addr, buf, sizeof(buf)),
ntohs(clent.sin_port));

pid = fork();

if (pid == 0) {
//子进程
close(sfd);
handle(ind);
} else if (pid < 0) {
//error
close(ind);
} else {
//父进程
}
}

return EXIT_SUCCESS;

}

int handle(int point) {

int retn;
char buf[1024];

for (;;) {
retn = read(point, buf, sizeof(buf));
if (retn < 0) {
printf("read error \n");
close(point);
break;
} else if (retn == 0) {
printf("client exit \n");
close(point);
break;
}

printf("client:%s\n", buf);

if (strcmp("exit", buf) == 0) {
printf("exit \n");
close(point);
return 0;
}
}
return 0;
}

第2步：构建客户端逻辑

目的：发起与服务器的连接，并允许用户从标准输入读取消息发送给服务器。
入口：client.c 主函数。
动作：

1. 初始化：设置目标服务器IP myaddr 为 192.168.231.128，清空地址结构体 memset，设置协议族、端口 htons(5050) 及服务器IP地址。
2. 创建套接字：调用 socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) 获取文件描述符 nsd。
3. 建立连接：调用 connect(nsd, ...) 尝试连接服务器。若成功，稍作休眠 sleep(5) 后进入消息处理循环。
4. 消息处理：
   - 在无限循环中，使用 fgets 从标准输入读取用户输入到 sendl 缓冲区。 - 使用 write 将输入内容发送到服务器套接字 fd。 - 使用 read 尝试读取服务器回传的数据到 rev 缓冲区（注：此处原始代码未处理读取长度的返回值判断，仅示意流程）。

/*
 ============================================================================
 Name    : client.c
 Author   : king
 Version   :
 Copyright  : Your copyright notice
 Description : Hello World in C, Ansi-style
 ============================================================================
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>    /* inet(3) functions */

int handle(int fd);

int main(void) {

  int nsd;
  char buf[1024];

  char * myaddr = "192.168.231.128";
  struct sockaddr_in addr;

  printf("welcome to echo client\n");
  nsd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  printf("connect start1 \n");
  //bzero(addr, sizeof(*addr));
  memset(&addr,0,sizeof(addr));
  printf("connect start2 \n");
  addr.sin_family = AF_INET;
  addr.sin_port = htons(5050);
  addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(myaddr);

  printf("connect start3 \n");
  if (connect(nsd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(struct sockaddr)) < 0) {
    printf("connect error \n");
    return -1;
  }

  sleep(5);
  printf("handle start\n");
  handle(nsd);
  close(nsd);
  return EXIT_SUCCESS;
}

int handle(int fd) {

  char sendl[1024], rev[1024];

  int retn;

  for (;;) {

    memset(sendl,0,sizeof(sendl));
    memset(rev,0,sizeof(rev));
    if (fgets(sendl, 1024, stdin) == NULL) {
      break;
    }
    //
    printf("wirte start\n");
    write(fd, sendl, strlen(sendl));
    read(fd, rev,strlen(rev));

  }

  return 0;
}

完成判断

运行编译后的两个程序：先运行服务器端，观察其控制台是否输出 "socket start", "bind start", "listen start" 等日志；再运行客户端，若看到 "connect error" 之外的日志（如 "handle start"），且双方能正常收发文本并显示 "client:" 前缀的消息，则说明通信链路建立成功。输入 exit 可正常终止会话。

原文有依据的排错

• 参数传递差异：在连接过程中，务必注意 connect 函数的第三个参数 addrlen 是值传递（传入结构体大小），而 accept 函数的第三个参数 addrlen 必须是指针类型（用于传出客户端地址长度）。这是常见的API误用点。
• 读取缓冲区填充：在客户端代码中，read(fd, rev, strlen(rev)) 存在隐患。由于 rev 虽被 memset 清零，但在 strlen 时仍为0，导致只读取0字节。实际操作中应使用固定缓冲区大小或根据 recv 返回值动态处理。

简要总结

本实例展示了C语言下最基础的Socket通信架构，包含了从底层API调用到多进程并发处理的完整逻辑。掌握这些核心步骤有助于进一步开发更复杂的网络应用。

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