![Linux 网络编程笔记 [1] —— 套接字 Socket 实现最简版 FTP 服务（C语言）,第1张](/aiimages/Linux+%E7%BD%91%E7%BB%9C%E7%BC%96%E7%A8%8B%E7%AC%94%E8%AE%B0+%5B1%5D+%E2%80%94%E2%80%94+%E5%A5%97%E6%8E%A5%E5%AD%97+Socket+%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E6%9C%80%E7%AE%80%E7%89%88+FTP+%E6%9C%8D%E5%8A%A1%EF%BC%88C%E8%AF%AD%E8%A8%80%EF%BC%89.png "Linux 网络编程笔记 [1] —— 套接字 Socket 实现最简版 FTP 服务（C语言）,第1张")
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文章目录
- 模仿 Liunx 系统自身携带FTP服务
- ｜最简版 FTP 服务的基本步骤（可配合下一节的代码阅读）
- ｜最简版 FTP 服务的基本命令
- FTP服务功能的代码实现
- ｜服务端代码 `service.c`
- ｜客户端代码 `client.c`
- ｜实现效果展示
- 思绪
- 待解疑惑
- 参考博文
- 文章更新记录
模仿 Liunx 系统自身携带FTP服务
对于初入 L i n u x Linux Linux *** 作系统的新人在学习过 文件IO、进程、进程间通信、线程 等内容对于 Linux 系统具有基本的理解之后，下一步要开始学习 Socket套接字网络编程并以其实现一个最原始的FTP服务。
｜最简版 FTP 服务的基本步骤（可配合下一节的代码阅读）FTP ， File Transfer Protocol（文件传输协议），互联网上专门用来传输文件的协议。对于支持FTP协议的服务器就是FTP服务器，更多内容请自行百度。
- 服务端运行FTP功能，开辟进程（ w h i l e ( ) while() while() & f o r k ( ) fork() fork()），等待客户端的请求；
- 客户端运行FTP命令，申请服务端的服务，如 FTP 127.0.0.1 8989；
- 进程收到客户端的请求后，使用 f o r k ( ) fork() fork() 派生出子进程与客户端进行数据交互，通过套接字 s o c k e t socket socket 管道对文件进行传输；
- 客户端输入命令，服务端接收命令，无错的情况下，彼此建立数数据链接（如使用 T C P TCP TCP 端口 8989 进行具体的数据传输，具体代码见下一节内容）；
- 在完成一次或者多次（ w h i l e while while）数据传输之后，客户端输入命令 q u i t quit quit 退出，关闭套接字 s_fd 、c_fd ，结束整个进程。
利用 C 语言实现 FTP 功能主要在于服务端与客户端的交互命令的设计与 代码实现 ，大致功能命令如下所示（XX代表文件名）：
-
服务端（service）：
获取服务端的文件：get xx
展示服务端中的文件：ls xx
进入服务端某个文件夹：cd xx
显示服务端的当前路径：pwd -
客户端（client）：
查看客户端本地文件：lls xx
进入客户端里的文件夹：lcd xx
客户端上传文件到服务端：put xx
客户端退出：quit
[客户端强制退出时，服务端 read 为零 显示 Client Quit。]
FTP服务功能的代码实现
出于文本阅读的简洁考虑，笔者将文本代码中的头文件部分全部删去，感兴趣的读者请自行添加头文件调试。另外，对于代码中九个宏定义内容，读者可保留至自定义的头文件 config.h 中，笔者此处不作封装出于当时的代码调试以及现在的博文阅读方便。
service.c
/* service.c */
#define LS 0
#define GET 1
#define PWD 2
#define IFGO 3
#define LCD 4
#define LLS 5
#define CD 6
#define PUT 7
#define QUIT 8
#define DOFILE 9
struct Msg
{
int type;
char data[1024];
char secondBuf[128];
}msg;
int get_cmd_type(char *cmd);
char *getDesDir(char *cmsg);
void msg_handler(struct Msg msg, int fd);
int main(int argc, char **argv)
{
int s_fd;
int c_fd;
int clen;
int s_read;
char readBuf[128];
struct sockaddr_in s_addr;
struct sockaddr_in c_addr;
if(argc != 3){
printf("参数错误!\n");
exit(-1);
}
memset(&s_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
memset(&c_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
//1. socket
s_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(s_fd == -1){
perror("Socket");
exit(-1);
}
s_addr.sin_family = AF_INET;
s_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
inet_aton(argv[1], &s_addr.sin_addr);
//2. bind
bind(s_fd, (struct sockaddr *)&s_addr, sizeof(struct sockaddr_in));
//3. listen
listen(s_fd, 10);
clen = sizeof(struct sockaddr_in);
while(1){
//4. accept
c_fd = accept(s_fd, (struct sockaddr *)&c_addr, &clen);
if(c_fd == -1){
perror("accept");
exit(-1);
}
printf("与客户端取得连接: %s.\n",inet_ntoa(c_addr.sin_addr));
//5. read & write cycle
if(fork() == 0){
while(1){
memset(msg.data, 0, sizeof(msg.data));
//服务端处于被动状态，等待来自客户端的指令。
s_read = read(c_fd, &msg, sizeof(msg));
if(s_read == 0){
printf("Client Quit.\n");
break;
}else if(s_read > 0){
msg_handler(msg, c_fd);
}
}
}
}
//6. close
close(c_fd);
close(s_fd);
return 0;
}
int get_cmd_type(char *cmd)
{
if(!strcmp("ls", cmd)) return LS;
if(!strcmp("quit", cmd)) return QUIT;
if(!strcmp("pwd", cmd)) return PWD;
if(strstr(cmd,"cd") != NULL) return CD;
if(strstr(cmd,"get") != NULL) return GET;
if(strstr(cmd,"put") != NULL) return PUT;
return 100;
}
char *getDesDir(char *cmsg)
{
char *p;
p = strtok(cmsg, " ");
p = strtok(NULL, " ");
return p;
}
void msg_handler(struct Msg msg, int fd)
{
char dataBuf[1024] = {0};
char *file = NULL;
int fdfile;
int ret;
printf("Client's cmd: %s.\n",msg.data);
ret = get_cmd_type(msg.data);
switch(ret){
case LS:
case PWD:
msg.type = 0;
FILE *r = popen(msg.data, "r");
fread(msg.data, sizeof(msg.data), 1, r);
write(fd, &msg, sizeof(msg));
break;
case CD:
msg.type = 1;
char *dir = getDesDir(msg.data);
printf("dir: %s\n", dir);
chdir(dir);
break;
case GET:
file = getDesDir(msg.data);
if(access(file, F_OK) == -1){
strcpy(msg.data, "No this file!");
write(fd, &msg, sizeof(msg));
}else{
msg.type = DOFILE;
fdfile = open(file,O_RDWR);
read(fdfile, dataBuf, sizeof(dataBuf));
close(fdfile);
strcpy(msg.data, dataBuf);
write(fd, &msg, sizeof(msg));
}
break;
case PUT:
fdfile = open(getDesDir(msg.data), O_RDWR|O_CREAT, 0666);
write(fdfile, msg.secondBuf, strlen(msg.secondBuf));
close(fdfile);
break;
case QUIT:
printf("Client quit!\n");
exit(-1);
}
}
client.c
/* client.c */
#define LS 0
#define GET 1
#define PWD 2
#define IFGO 3
#define LCD 4
#define LLS 5
#define CD 6
#define PUT 7
#define QUIT 8
#define DOFILE 9
struct Msg
{
int type;
char data[1024];
char secondBuf[128];
}msg,msgget;
char *getdir(char *cmd);
int get_cmd_type(char *cmd);
int cmd_handler(struct Msg msg, int fd);
void handler_server_message(int c_fd, struct Msg msg);
int main(int argc, char **argv)
{
int c_fd;
int mark;
int ret;
struct sockaddr_in c_addr;
if(argc != 3){
printf("参数错误!\n");
exit(-1);
}
memset(&c_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
//1. socket
c_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(c_fd == -1){
perror("socket");
exit(-1);
}
c_addr.sin_family = AF_INET;
c_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
inet_aton(argv[1], &c_addr.sin_addr);
//2. connect
if(connect(c_fd, (struct sockaddr *)&c_addr,sizeof(struct sockaddr)) == -1)
{
perror("connect");
exit(-1);
}
printf("与服务端建立连接中……\n");
mark = 0;
while(1){
memset(msg.data, 0, sizeof(msg.data));
if(mark == 0){
printf(">>>>");
}
//千万不要使用函数fgets()，继续使用gets()，请忽略编译器给出的警告。
gets(msg.data);
if(sizeof(msg.data) == 0){
if(mark == 1){
printf(">>>>");
}
continue;
}
mark = 1;
ret = cmd_handler(msg, c_fd);
if(ret > IFGO){
printf(">>>>");
fflush(stdout);
continue;
}
if(ret == -1){
printf("指令错误!\n");
printf(">>>>");
fflush(stdout);
continue;
}
handler_server_message(c_fd, msg);
}
return 0;
}
char *getdir(char *cmd)
{
char *p = NULL;
p = strtok(cmd, " ");
p = strtok(NULL, " ");
return p;
}
int get_cmd_type(char *cmd)
{
if(!strcmp("quit", cmd)) return QUIT;
if(!strcmp("ls", cmd)) return LS;
if(!strcmp("lls", cmd)) return LLS;
if(!strcmp("pwd", cmd)) return PWD;
if(strstr(cmd, "lcd")) return LCD;
if(strstr(cmd, "cd") ) return CD;
if(strstr(cmd, "get")) return GET;
if(strstr(cmd, "put")) return PUT;
return -1;
}
int cmd_handler(struct Msg msg, int fd)
{
char *dir = NULL;
char buf[32];
int ret;
int filefd;
printf("Cmd_handler: %s\n", msg.data);
ret = get_cmd_type(msg.data);
switch(ret){
case LS:
case CD:
case PWD:
msg.type = 0;
write(fd, &msg, sizeof(msg));
break;
case GET:
msg.type = 2;
write(fd, &msg, sizeof(msg));
break;
case PUT:
strcpy(buf, msg.data);
dir = getdir(buf);
if(access(dir, F_OK) == -1){
printf("%s no exist!\n",dir);
}else{
filefd = open(dir, O_RDWR);
read(filefd, msg.secondBuf, sizeof(msg.secondBuf));
close(filefd);
write(fd, &msg, sizeof(msg));
}
break;
case LLS:
system("ls");
break;
case LCD:
dir = getdir(msg.data);
chdir(dir);
break;
case QUIT:
strcpy(msg.data, "quit");
write(fd, &msg, sizeof(msg));
close(fd);
exit(-1);
}
return ret;
}
void handler_server_message(int c_fd, struct Msg msg)
{
int s_read;
int newfilefd;
s_read = read(c_fd, &msgget, sizeof(msgget));
if(s_read == 0){
printf("服务端退出！\n");
exit(-1);
}else if(msgget.type == DOFILE){
char *p = getdir(msg.data);
newfilefd = open(p, O_RDWR|O_CREAT, 0600);
write(newfilefd, msgget.data, strlen(msgget.data));
printf(">>>>");
fflush(stdout);
}else{
printf("__________________________\n");
putchar('\n');
printf("\n%s\n", msgget.data);
printf("__________________________\n");
printf(">>>>");
fflush(stdout);
}
}
｜实现效果展示
实现命令 l s ls ls 、 l l s lls lls 与 q u i t quit quit ：
实现命令 p w d pwd pwd 、 c d cd cd 与 l c d lcd lcd ：
| lcd & pwd | cd |
|---|---|
实现命令 p u t put put 、 g e t get get：
| put | get |
|---|---|
思绪
除主函数
m
a
i
n
(
)
main()
main() 以外，服务端 service.c 一共有三个函数模块，客户端 client.c 一共有四个函数模块，两个源文件代码量加一起也就不到 400 行。通过仅仅不到 400 行的代码就对前面学习过的知识点（文件IO、进程、进程间通信等等）进行复盘、深入，这对一位刚刚上手学习 Linux 系统（比如 Ubuntu）的新手而言算得上是最友好的项目之一了。在整个
d
e
m
o
demo
demo 的过程中，我们不过是通过 C 语言编程实现了一个最最基本的 “FTP服务黑箱”，真正实现 FTP 功能的是 Linux *** 作系统，冰山依旧隐藏在海面下方。
待解疑惑
待解决问题：分析函数 fget() 、get() 与 scanf() 的源代码。
对于字符串的输入（stdin）扫描，函数 fgets() 经常是函数 gets() 的替代选项。但两个函数对于扫描字符串命令的输入在 长度检查、缓存边界溢出检查，回车/换行（\n）（吸收自用 或者 吸收丢弃） 存在细微的差异，关于这一点直接导致笔者调试代码到晚上12点、1点，对，就是这么细微的差异让笔者一度以为是自己的电脑出了问题。
参考博文
- strcmp和!
- Linux小项目FTP云盘实现
- 使用C语言在Liunx环境下作出简易FTP服务器
- Linux应用编程，网络编程练习--------ftp云盘（详细版）
文章更新记录
- “FTP服务功能的代码实现”一节完成。 「2022.6.7 16:59」
- “模仿Liunx系统自身携带FTP服务”一节完成。 「2022.6.10 19:02」
- “实现效果展示”一节完成。 「2022.6.10 19:50」
- “思绪”与“待解疑惑”两节完成。「2022.6.11 8:20」
- 略微修改了个别段落的内容顺序，调整了博文的专栏。「2022.6.13 11:58」
P.S. 1 一篇迟了半年多的博文。「2022.6.11 8:34」
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