基于TCP/IP的文件服务器编程一例

来源，华清远见嵌入式学院实验手册，代码来源：华清远见曾宏安

实现的功能：

编写TCP文件服务器和客户端。客户端可以上传和下载文件

客户端支持功能如下：

1.支持一下命令

help 显示客户端所有命令和说明

list  显示服务器端可以下载的文件列表

get <filename> 下载文件

put <filename> 上传文件

quit 退出客户端

服务器端功能（单进程）

解析客户端的命令并提供相应的服务

服务器流程：

服务器端的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <dirent.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#define N  256

typedef struct sockaddr SA;  //

void do_list(int connfd)
{
    DIR *mydir;
    struct dirent *dp;

    if ((mydir = opendir(".")) == NULL)   //打开当前目录
    {
        perror("fail to opendir");
        return;
    }
    while ((dp = readdir(mydir)) != NULL)  //读目录，每次返回一项, 读完时，返回空
    {
        if (dp->d_name[0] != '.')  //将.和..以及隐藏文件跳过
        {
            send(connfd, dp->d_name, N, 0);  //为了便于客户端将每次发送的目录项区分开，服务器每次发N个，相应的客户端也受N个
        }
    }
    closedir(mydir);   //关闭目录
}

void do_get(int connfd, char fname[]) //下载请求处理函数
{
    int fd, nbyte;
    char buf[N];

    if ((fd = open(fname, O_RDONLY)) < 0)  //以只读方式打开，假如不存在，报错
    {
        perror("fail to open");
        send(connfd, "N", 1, 0);  //向客户端发送‘N'，表示文件不存在，发送1个，客户端也收1个
        return; ////退出下载请求处理函数，注：服务器不能退出
    }
    send(connfd, "Y", 1, 0);  //向客户端发送Y，表示文件存在
    while ((nbyte = read(fd, buf, N)) > 0)  //读文件，读完了返回空
    {
        send(connfd, buf, nbyte, 0);  //发送文件原则：读多少，就发多少！
    }
    close(fd);
}

void do_put(int connfd, char fname[])  //上传请求处理函数
{
    int fd, nbyte;
    char buf[N];

    if ((fd = open(fname, O_WRONLY | O_CREAT | O_EXCL, 0666)) < 0)  //不存在创建，存在报错
    {
        perror("fail to open");
        send(connfd, "N", 1, 0);  //向客户端发送‘N'，表示文件已存在，发送1个，客户端也收1个
        return;
    }
    send(connfd, "Y", 1, 0);//向客户端发送‘N'，表示文件不存在，可以上传。发送1个，客户端也收1个
    while ((nbyte = recv(connfd, buf, N, 0)) > 0)
    {
        write(fd, buf, nbyte);  //写文件原则：接收多少，就写多少
    }
    close(fd);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int listenfd, connfd;
    char command[N];
    struct sockaddr_in myaddr, peeraddr;
    socklen_t peerlen = sizeof(peeraddr);

    if (argc < 3)
    {
        printf("Usage : %s <ip> <port>\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    // XXX int socket(int domain, int type, int protocol);
    if ((listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        perror("fail to socket");
        exit(-1);
    }

    bzero(&myaddr, sizeof(myaddr));
    myaddr.sin_family = PF_INET;
    myaddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
    myaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
    // XXX int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
    if (bind(listenfd, (SA *)&myaddr, sizeof(myaddr)) < 0)
    {
        perror("fail to bind");
        exit(-1);
    }

    if (listen(listenfd, 5) < 0)
    {
        perror("fail to listen");
        exit(-1);
    }

    while ( 1 )
    {
        // XXX int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
        if ((connfd = accept(listenfd, (SA *)&peeraddr, &peerlen)) < 0)
        {
            perror("fail to accept");
            exit(-1);
        }
        printf("connection from [%s:%d]\n", inet_ntoa(peeraddr.sin_addr), ntohs(peeraddr.sin_port));
        recv(connfd, command, N, 0);  // recv command from client,简单处理，客户端发N个，服务器也应该收N个
        switch ( command[0] )  //因为客户端发来的命令第一个字符就是命令类型
        {
        case 'L':  //客户端的列表请求
            printf("do_list\n");
            do_list(connfd);
            break;
        case 'G':  //客户端的下载请求
            do_get(connfd, command+1);
            break;
        case 'P': //客户端的上传请求
            do_put(connfd, command+1);
            break;
        }
        close(connfd);  //关闭本次的连接套接字
    }

    return 0;
}

 客户端流程：

客户端的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#define  N  256

typedef struct sockaddr SA;

void do_help()
{
    printf("      help : display help info\n");
    printf("      list : get file list from server\n");
    printf("get <file> : download <file> from server\n");
    printf("put <file> : upload <file> to server\n");
    printf("      quit : exit\n");
}

void do_list(struct sockaddr_in servaddr)      //list命令处理函数
{
    int sockfd;
    char buf[N];

    if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        perror("fail to socket");
        exit(-1);
    }

        // XXX int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
    if (connect(sockfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
    {
        perror("fail to connect");
        exit(-1);
    }

    buf[0] = 'L';         //向服务器发送字符'L',表示list命令
    send(sockfd, buf, N, 0);  // send command to server，发送字节数N最好与服务器那边对应起来，发多少，收多少
    while (recv(sockfd, buf, N, 0) > 0) //简单处理，服务器每次发N个，那么客户端每次也应该收N个，这样就把每个目录项区分开了
    {
        printf(" %s\n", buf);
    }
    close(sockfd); //关闭套接字
}

void do_get(struct sockaddr_in servaddr, char fname[])  //下载处理函数
{
    int sockfd, fd, nbyte;
    char buf[N];

    if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        perror("fail to socket");
        exit(-1);
    }

        // XXX int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
    if (connect(sockfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
    {
        perror("fail to connect");
        exit(-1);
    }

    sprintf(buf, "G%s", fname);  //将上传标识符'G'和文件名格式化输出到缓冲区buf中，想法很好！
    send(sockfd, buf, N, 0);  // send command to server  //将客户端的上传命令连同文件名一块发给服务器。
    //等待服务器的确认回复，因为要下载的文件名可能在服务器上不存在，服务器发送了1个，所以客户端也应该接收至少1个。
    recv(sockfd, buf, 1, 0);  // recv reply from server
    if (buf[0] == 'N')  //服务器返回N，说明服务器上没有客户端要下载的文件
    {
        printf("can't open %s on server\n", fname);
        close(sockfd);  //关闭套接字
        return;  //退出下载处理函数
    }
    if ((fd = open(fname, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666)) < 0) //不存在创建，存在清除
    {
        perror("fail to open");
        close(sockfd);
        return;
    }
    while ((nbyte = recv(sockfd, buf, N, 0)) > 0)  //接收服务器发送的文件内容
    {
        write(fd, buf, nbyte);  //写文件原则：收多少，就写到少！
    }
    close(fd);   //关闭文件描述符
    close(sockfd);
}

void do_put(struct sockaddr_in servaddr, char fname[]) //上传处理函数
{
    int sockfd, fd, nbyte;
    char buf[N];

    if ((sockfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
    {
        perror("fail to socket");
        exit(-1);
    }

        // XXX int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
    if (connect(sockfd, (SA *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0)
    {
        perror("fail to connect");
        exit(-1);
    }

    sprintf(buf, "P%s", fname);//将下载标识符'P'和文件名格式化输出到缓冲区buf中，想法很好！
    send(sockfd, buf, N, 0);  // send command to server//将客户端的下载命令连同文件名一块发给服务器。
    //等待服务器的确认回复，因为要上传的文件名可能在服务器上已经存在。服务器发送了1个，所以客户端也应该接收至少1个。
    recv(sockfd, buf, 1, 0);  // recv reply from server
    if (buf[0] == 'N') //服务器返回N，说明服务器上有客户端要上传的文件
    {
        printf("%s exsit on server,\n", fname);
        close(sockfd);
        return;
    }
    if ((fd = open(fname, O_RDONLY)) < 0)
    {
        perror("fail to open");
        close(sockfd);
        return;
    }
    while ((nbyte = read(fd, buf, N)) > 0)
    {
        send(sockfd, buf, nbyte,0);  //发送文件原则：从文件流中读多少，就向服务器发多少！
    }
    close(fd);
    close(sockfd);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int sockfd;
    char command[N];
    struct sockaddr_in servaddr;

    if (argc < 3)
    {
        printf("Usage : %s <ip> <port>\n", argv[0]);
        return -1;
    }

    bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = PF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
    servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

#if 0
    // XXX int socket(int domain, int type, int protocol);
    #endif
    while ( 1 )
    {
        printf("client > ");
        fgets(command, N, stdin);
        command[strlen(command)-1] = '\0';  //将'\0'前面的'\n'用'\0'覆盖。
        if (strncmp(command, "help", 4) == 0)
        {
            do_help();
        }
        else if (strncmp(command, "list", 4) == 0)
        {
            do_list(servaddr);
        }
        else if (strncmp(command, "get", 3) == 0)
        {
            do_get(servaddr, command+4);
        }
        else if (strncmp(command, "put", 3) == 0)
        {
            do_put(servaddr, command+4);
        }
        else if (strncmp(command, "quit", 4) == 0)
        {
            printf("bye\n");
            exit(0);
        }
        else
        {
            printf(" invalid command %s\n", command);
            do_help();
        }
    }

    return 0;
}