请教用C语言编的借助UDP协议实现的文件传输的程序

Posted 2023-04-27

本程序在 Windows 7 Visual Studio 2015 和 Linux Ubuntu 15.04 GCC 5.11 下均编译运行测试通过。

本程序支持 Windows 和 Linux 之间传送文件，如果要在 Windows 和 Linux 之间传送文件，文件名不能出现中文。

本程序支持无线 WiFi，支持 USB 收发器，但仅支持局域网内传送文件，传送文件需要输入对方的 IP 地址。

本程序包括服务器端和客户端，既可以发送文件又可以接收文件。如果要在同一台机器上测试需要同时打开两个程序。

Windows 下查看本机 IP 地址的命令是：

ipconfig

Linux 下查看本机 IP 地址的命令是：

ifconfig

以下是程序代码：

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

#ifdef _MSC_VER
    #include<winsock2.h>
    #include<windows.h>
    #pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#else
    #include<pthread.h>
    #include<unistd.h>
    #include<signal.h>
    #include<sys/socket.h>
    #include<arpa/inet.h>
#endif

// 存放发送接收字符数组大小
#define SIZEA 65501
// 每次发送接收字节数
#define SIZEB 65500

typedef struct sockaddr_in SockAddrIn;
SockAddrIn serverAddr, remoteAddr, clientAddr;

// 端口号
int iServerPort, iClientPort;
// 新建 socket 信息
int iUDP;

// 字符串转整型
int strToInt(char* acStr)

    int i, iIndex = 0, iNum = 0, iSize = 0;
    if(acStr[0] == '+' || acStr[0] == '-')
        iIndex = 1;

    for(iSize=iIndex; ; iSize++)
        if(acStr[iSize] < '0' || acStr[iSize] > '9')
            break;

    for(i=iIndex; i<iSize; i++)
        iNum += (int)pow(10, iSize - i - 1) * (acStr[i] - 48);

    if(acStr[0] == '-')
        iNum = - iNum;

    return iNum;


// 整型转字符串
void intToStr(int iInt, char* acStr)

    int iIndex = 0, iSize, iNum, iBit, i, j;

    if(iInt < 0)
    
        acStr[0] = '-';
        iInt = - iInt;
        iIndex = 1;
    
    for(i=0; ; i++)
        if(iInt < pow(10, i))
            break;
    iSize = i;

    for(i=0; i<iSize; i++)
    
        iNum = pow(10, iSize - i - 1);
        iBit = iInt/iNum;
        iInt -= iNum*iBit;
        acStr[i + iIndex] = iBit + 48;
    
    if(iSize != 0)
        acStr[iSize + iIndex] = '\\0';
    else
    
        acStr[0] = '0';
        acStr[1] = '\\0';
    


void sleepUDP(int iSleep)

#ifdef _MSC_VER
    Sleep(iSleep);
#else
    usleep(iSleep*1000);
#endif


void openUDP(char* acIpAddr)

#ifdef _MSC_VER
    // Winsows 启用 socket
    WSADATA wsadata;
    if(WSAStartup(MAKEWORD(1, 1), &wsadata) == SOCKET_ERROR)
    
        printf("启用 socket 失败\\n");
        exit(0);
    
#endif

    // 新建 socket
    if((iUDP = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) == -1)
    
        printf("新建 socket 失败\\n");
        exit(0);
    

    // 清零
    memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
    memset(&clientAddr, 0, sizeof(clientAddr));

    // 设置协议 IP 地址及 Port
    serverAddr.sin_family = AF_INET;
    serverAddr.sin_port = htons(iServerPort);
    serverAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    clientAddr.sin_family = AF_INET;
    clientAddr.sin_port = htons(iClientPort);
    clientAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(acIpAddr);

    // 绑定端口，监听端口
    if(bind(iUDP, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == -1)
    
        printf("绑定端口失败\\n");
        exit(0);
    


void closeUDP(void)

#ifdef _MSC_VER
    // Winsows 关闭 socket
    closesocket(iUDP);
    WSACleanup();
#endif


// 要发送的字符串
char acSendStr[SIZEA];
// 接收到的字符串
char acRecvStr[SIZEA];
// 请求信息
char acReq[SIZEA];
// 文件名字符串
char acFileName[SIZEA];
// 文件字节数字符串
char acFileSize[SIZEA];

int iSize, iNameSize;

// 接收文件名
#ifdef _MSC_VER
DWORD WINAPI recvName(LPVOID p)
#else
void* recvName(void* arg)
#endif

    int iAddrSize = sizeof(remoteAddr);
    acReq[0] = 'n'; acReq[1] = 'a'; acReq[2] = 'm'; acReq[3] = 'e'; acReq[4] = '\\0';
    acRecvStr[0] = '\\0';
    printf("%s\\n", "正在发送请求信息！");
    // 发送请求信息
    sendto(iUDP, acReq, strlen(acReq), 0, (struct sockaddr*)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
    // 每次发送请求信息后等待一段时间
    sleepUDP(10);
    // 接收文件名
    iSize = recvfrom(iUDP, acRecvStr, SIZEB, 0, (struct sockaddr*)&remoteAddr, &iAddrSize);
    return 0;


// 接收文件
void recvFile(char* acDirName, char* acIpAddr)

    FILE* pFile = NULL;
    int i, iFileSize, iRecvNum, iAddrSize = sizeof(remoteAddr);
    // 路径文件名
    char acDirAndFileName[SIZEA];

    openUDP(acIpAddr);
    // 接收文件名
    for(;;)
    
        // 创建线程
        #ifdef _MSC_VER
            HANDLE hThread;
            DWORD threadId;
            hThread = CreateThread(NULL, 0, recvName, 0, 0, &threadId);
            // 每次发送后等待一段时间
            sleepUDP(1000);
            // 强制终止线程
            TerminateThread(hThread, 0);
        #else
            pthread_t thread;
            void* thread_arg = (pthread_t)0;
            pthread_create(&thread, NULL, recvName, (void*)&thread_arg);
            // 每次发送后等待一段时间
            sleepUDP(1000);
            // 强制终止线程
            pthread_cancel(thread);
        #endif
        if(acRecvStr[0] != '\\0')
        
            acRecvStr[iSize] = '\\0';
            printf("文件名为：%s\\n", acRecvStr);
            break;
        
    

    acDirAndFileName[0] = '\\0';
    strcat(acDirAndFileName, acDirName);
    // 连接路径名和文件名
    strcat(acDirAndFileName, acRecvStr);
    // 如果已经有这个文件了就清空文件内容
    pFile = fopen(acDirAndFileName, "w");
    fclose(pFile);

    acReq[0] = 's'; acReq[1] = 'i'; acReq[2] = 'z'; acReq[3] = 'e'; acReq[4] = '\\0';
    // 接收文件字节数
    for(;;)
    
        // 发送请求信息
        sendto(iUDP, acReq, strlen(acReq) + 1, 0, (struct sockaddr*)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
        // 每次发送请求信息后等待一段时间
        sleepUDP(10);
        // 接收文件字节数
        acRecvStr[0] = '\\0';
        iSize = recvfrom(iUDP, acRecvStr, SIZEB, 0, (struct sockaddr*)&remoteAddr, &iAddrSize);
        if(acRecvStr[0] != '\\0')
        
            acRecvStr[iSize] = '\\0';
            iFileSize = strToInt(acRecvStr);
            printf("文件字节数为：%d\\n", iFileSize);
            break;
        
    

    // 以追加方式写入文件
    pFile = fopen(acDirAndFileName, "ab");
    // 文件分几次接收
    iRecvNum = iFileSize/SIZEB;
    // 接收文件
    for(i=0; i<iRecvNum; i++)
    
        intToStr(i, acReq);
        for(;;)
        
            // 发送请求信息
            sendto(iUDP, acReq, strlen(acReq) + 1, 0, (struct sockaddr*)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
            printf("%s\\t正在接收文件的第 %d 段\\n", acReq, i);
            // 每次发送请求信息后等待一段时间
            sleepUDP(10);
            // 接收一段文件
            iSize = recvfrom(iUDP, acRecvStr, SIZEB, 0, (struct sockaddr*)&remoteAddr, &iAddrSize);
            if(iSize == SIZEB)
            
                // 以追加方式写入文件
                fwrite(acRecvStr, sizeof(char), iSize, pFile);
                break;
            
        
    
    // 接收文件剩余字节
    iSize = iFileSize%SIZEB;
    if(iSize > 0)
    
        acReq[0] = 'l'; acReq[1] = 'a'; acReq[2] = 's'; acReq[3] = 't'; acReq[4] = '\\0';
        for(;;)
        
            // 发送请求信息
            sendto(iUDP, acReq, strlen(acReq) + 1, 0, (struct sockaddr*)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
            // 每次发送请求信息后等待一段时间
            sleepUDP(10);
            // 接收文件剩余字节
            if(recvfrom(iUDP, acRecvStr, iSize, 0, (struct sockaddr*)&remoteAddr, &iAddrSize) == iSize)
            
                // 以追加方式写入文件
                fwrite(acRecvStr, sizeof(char), iSize, pFile);
                break;
            
        
    
    printf("%s\\n", "文件接收完毕！");

    // 关闭文件
    fclose(pFile);
    // 关闭连接
    closeUDP();


// 发送文件名
#ifdef _MSC_VER
DWORD WINAPI sendName(LPVOID p)
#else
void* sendName(void* arg)
#endif

    int iAddrSize = sizeof(remoteAddr);
    acRecvStr[0] = '\\0';
    // 接收请求
    printf("%s\\n", "正在接收请求信息！");
    recvfrom(iUDP, acRecvStr, 5, 0, (struct sockaddr*)&remoteAddr, &iAddrSize);
    // 每次接收请求信息后等待一段时间
    sleepUDP(10);
    // 如果请求信息正确发送文件名
    if(acRecvStr[0] == 'n' && acRecvStr[1] == 'a' && acRecvStr[2] == 'm' && acRecvStr[3] == 'e' && acRecvStr[4] == '\\0')
        sendto(iUDP, acFileName, iNameSize, 0, (struct sockaddr*)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
    return 0;


// 发送文件
void sendFile(char* acDirAndFileName, char* acIpAddr)

    int i, j, iFileSize, iSendNum, iAddrSize = sizeof(remoteAddr);
    FILE* pFile = NULL;

    pFile = fopen(acDirAndFileName, "rb");
    fseek(pFile, 0, SEEK_END);
    // 文件字节数
    iFileSize = ftell(pFile);
    intToStr(iFileSize, acFileSize);
    //printf("%s\\n", acDirAndFileName);

    // 获取文件名长度
    iSize = strlen(acDirAndFileName);
    for(i=iSize-1, iNameSize=0; i>=0; i--,iNameSize++)
        if(acDirAndFileName[i] == '\\\\' || acDirAndFileName[i] == '/')
            break;
    //printf("%d\\n", iNameSize);

    // 截取文件名
    for(i=0; i<iNameSize; i++)
        acFileName[i] = acDirAndFileName[iSize - iNameSize + i];
    acFileName[iNameSize] = '\\0';
    //printf("%s\\n", acFileName);

    openUDP(acIpAddr);
    // 发送文件名
    for(;;)
    
    // 创建线程
    #ifdef _MSC_VER
        HANDLE hThread;
        DWORD threadId;
        hThread = CreateThread(NULL, 0, sendName, 0, 0, &threadId);
        // 每次接收请求信息后等待一段时间
        sleepUDP(1000);
        // 强制终止线程
        TerminateThread(hThread, 0);
    #else
        pthread_t thread;
        void* thread_arg = (pthread_t)0;
        pthread_create(&thread, NULL, sendName, (void*)&thread_arg);
        // 每次接收请求信息后等待一段时间
        sleepUDP(1000);
        // 强制终止线程
        pthread_cancel(thread);
    #endif
        // 如果请求信息正确退出循环
        if(acRecvStr[0] == 'n' && acRecvStr[1] == 'a' && acRecvStr[2] == 'm' && acRecvStr[3] == 'e' && acRecvStr[4] == '\\0')
            break;
    
    // 发送文件字节数
    for(;;)
    
        acRecvStr[0] = '\\0';
        // 接收请求
        recvfrom(iUDP, acRecvStr, 5, 0, (struct sockaddr*)&remoteAddr, &iAddrSize);
        // 每次接收请求信息后等待一段时间
        sleepUDP(10);
        // 如果请求信息正确
        if(acRecvStr[0] == 's' && acRecvStr[1] == 'i' && acRecvStr[2] == 'z' && acRecvStr[3] == 'e' && acRecvStr[4] == '\\0')
        
            // 发送文件字节数
            sendto(iUDP, acFileSize, strlen(acFileSize), 0, (struct sockaddr*)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
            break;
        
    

    iSendNum = iFileSize/SIZEB;
    // 发送文件
    if(iSendNum > 0)
    
        for(i=0;;i++)
        
            acRecvStr[0] = '\\0';
            // 接收请求
            recvfrom(iUDP, acRecvStr, SIZEB, 0, (struct sockaddr*)&remoteAddr, &iAddrSize);
            printf("%s\\t正在发送文件的第 %d 段\\n", acRecvStr, i);
            // 每次接收请求信息后等待一段时间
            sleepUDP(10);
            fseek(pFile, strToInt(acRecvStr)*SIZEB, SEEK_SET);
            fread(acSendStr, 1, SIZEB, pFile);
            //printf("%s\\n", acSendStr);
            // 发送一段文件
            sendto(iUDP, acSendStr, SIZEB, 0, (struct sockaddr*)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
            if(strToInt(acRecvStr) >= iSendNum - 1)
                break;
        
    
    // 发送文件剩余字节
    iSize = iFileSize%SIZEB;
    if(iSize > 0)
    
        for(;;)
        
            acRecvStr[0] = '\\0';
            // 接收请求
            recvfrom(iUDP, acRecvStr, 5, 0, (struct sockaddr*)&remoteAddr, &iAddrSize);
            // 每次接收请求信息后等待一段时间
            sleepUDP(10);
            // 如果请求信息正确
            if(acRecvStr[0] == 'l' && acRecvStr[1] == 'a' && acRecvStr[2] == 's' && acRecvStr[3] == 't' && acRecvStr[4] == '\\0')
            
                fseek(pFile, iSendNum*SIZEB, SEEK_SET);
                fread(acSendStr, 1, iSize, pFile);
                //printf("%s\\n", acSendStr);
                // 发送文件剩余字节
                sendto(iUDP, acSendStr, iSize, 0, (struct sockaddr*)&clientAddr, sizeof(clientAddr));
                break;
            
        
    
    printf("%s\\n", "文件发送完毕！");

    // 关闭连接
    closeUDP();


int main(void)

    char acDirName[SIZEA];
    char acDirAndFileName[SIZEA];
    char acIpAddr[15];
    int i, iOption = 0, iSize = 0;
    FILE* pFile = NULL;
    char cLast = '\\\\';

option:
    printf("%s\\n", "****************************************************\\n本程序包括服务器端和客户端，既可以发送文件又可以接收文件。\\n支持无线 WiFi，支持 USB 收发器，但仅支持局域网内传送文件。\\n如果要在 Windows 和 Linux 之间传送文件，文件名不能出现中文。\\n如果要在同一台机器上测试需要同时打开两个程序。\\n****************************************************");
    printf("%s\\n", "请输入选项，1.发送文件、2.接收文件。");
    scanf("%d", &iOption);

    // 发送文件
    if(iOption == 1)
    
        iServerPort = 1025;
        iClientPort = 1024;
    fileName:
        printf("%s\\n", "请输入需要发送的路径文件名。\\nWindows 路径文件名格式：\\t\\tC:\\\\install.txt\\nLinux 路径文件名格式：\\t\\t/home/install.txt");
        scanf("%s", acDirAndFileName);
        pFile = fopen(acDirAndFileName, "rb");
        if(pFile == NULL)
        
            printf("%s\\n", "读取文件失败，请重新输入文件名。");
            goto fileName;
        
        // 关闭文件
        fclose(pFile);

        printf("%s\\n", "请输入接收文件方的 IP 地址，不能有空格。\\n例如：\\n192.168.1.104");
        scanf("%s", acIpAddr);

        sendFile(acDirAndFileName, acIpAddr);
    
    // 接收文件
    else if(iOption == 2)
    
        iServerPort = 1024;
        iClientPort = 1025;
    dirName:
        printf("%s\\n", "请输入保存文件的路径名。\\nWindows 路径名格式：\\t\\tC:\\\\img\\\\\\nLinux 路径名格式：\\t\\t/home/");
        scanf("%s", acDirName);

        iSize = strlen(acDirName);
        // 检查是不是 Linux 路径名
        for(i=0; i<iSize; i++)
        
            if(acDirName[i] == '/')
            
                cLast = '/';
                break;
            
        
        // 检查路径名最后一个字符是不是 \\ 或 /
        if(acDirName[iSize - 1] != cLast)
        
            acDirName[iSize] = cLast;
            acDirName[iSize + 1] = '\\0';
        
        acDirAndFileName[0] = '\\0';
        strcat(acDirAndFileName, acDirName);
        strcat(acDirAndFileName, "a.txt");
        // 试探保存一个无关紧要的文件
        pFile = fopen(acDirAndFileName, "w");
        if(pFile == NULL)
        
            printf("%s\\n", "该路径无法创建文件，请重新输入路径名。");
            goto dirName;
        
        else
        
            // 关闭文件
            fclose(pFile);
            // 删除文件
            remove(acDirAndFileName);
        

        printf("%s\\n", "请输入发送文件方的 IP 地址，不能有空格。\\n例如：\\n192.168.2.249");
        scanf("%s", acIpAddr);

        recvFile(acDirName, acIpAddr);
    
    else
    
        printf("%s\\n", "没有这个选项，请重新输入。");
        goto option;
    

    return 0;

参考技术A 你好！是DOS下的程序吗？

使用C语言实现服务器/客户端的TCP通信

本文力求使用简单的描述说明一个服务器/客户端TCP通信的基本程序框架，文中给出了服务器端和客户端的实例源程序，本文的程序在ubuntu 20.04中编译运行成功，gcc版本号为：9.4.0

1. 前言

当两台主机间需要通信时，TCP和UDP是两种最常用的传输层协议，TCP是一种面向连接的传输协议，常用于对传输可靠性要求比较高的场合，比如传输文件；而UDP是一种无连接的通信方式，用于传输一些要求速度快，但对可靠性要求不高的场合，比如实时视频的传输；

所谓面向连接指的是在进行传输数据之前要确保进行通信的两台主机已经建立起了连接，比如A机和B机进行TCP通信，A发起通信时要首先连接B机，连接建立起来以后才能够进行数据传输(发送和接收数据)，如果无法建立连接(比如B机没有开机)则不能进行数据传输；TCP协议有完善的错误检查和错误恢复的能力，能够保证数据完好无损地传输到目的地；

所谓面向无连接指的是在传输数据之前无须在两台进行通信的主机之间建立连接，直接发送数据即可，带来的问题是如果需要通信的两台主机如果其中有一台没有连接在网络上，那么发送的数据肯定是不能到达目的地的，同样，UDP协议没有完善的纠错机制，所以如果传输过程中出现错误，出错的数据包会被丢弃，导致数据没有到达目的地或者到达目的地的数据不完整；

相比较UDP通信，TCP通信对资源要求的要多一些，所以传输速