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使用C語言在Liunx環境下作出簡易FTP伺服器

阿新 • • 發佈：2021-01-27

技術標籤：linuxsocket網路

基於Linux系統下設計的簡易FTP伺服器

*模仿Linux自帶的FTP伺服器

什麼是FTP伺服器

*來自百度定義
FTP伺服器（File Transfer Protocol Server）是在網際網路上提供檔案儲存和訪問服務的計算機，它們依照FTP協議提供服務。 FTP是File Transfer Protocol(檔案傳輸協議)。顧名思義，就是專門用來傳輸檔案的協議。簡單地說，支援FTP協議的伺服器就是FTP伺服器。

FTP伺服器的工作原理是什麼

既然我們想通過已有的FTP伺服器，自己進行簡單地模仿，那就得了解FTP伺服器它的大概的原理與步驟：

  1. FTP服務bai器執行FTPd守護程序，du等待使用者的FTP請求。
    2.用bai戶執行FTP命令du,請求FTP伺服器為zhi其服務。
    例：FTP 202.119.2.197
  2. FTPd守護進bai程收到使用者的FTP請求後，派生出子程序FTP與使用者程序FTP互動，建立檔案傳輸控制連線，使用TCP埠21。
  3. 使用者輸入FTP子命令，伺服器接收子命令，如果命令正確，雙方各派生一個數據傳輸程序FTP-DATA,建立資料連線，使用TCP埠20,進行資料傳輸。
  4. 本次子命令的資料傳輸完，拆除資料連線，結束FTP-DATA程序。
  5. 使用者繼續輸入FTP子命令，重複4、5的過程，直至使用者輸入quit命令，雙方拆除控制連線，結束檔案傳輸，結束FTP程序。

專案設想

想要用C語言完成一個簡易的FTP伺服器，一定要有伺服器和客戶端這兩個介面，所要實現的操作無非就是伺服器和客戶端（即本地）的一個互動以及本地的檔案操作。大致功能如下所示（XXX表示檔名）：
伺服器：
獲取伺服器的檔案：get XXX
展示伺服器中的檔案：ls XXX
進入伺服器某個資料夾：cd XXX
上傳檔案到伺服器：put XXX

客戶端（即本地）：
檢視客戶端本地檔案：lls XXX
進入客戶端裡的資料夾：lcd XXX

基礎的伺服器客戶端的流程圖

主要原理還是基於Socket伺服器和客戶端的開發，以及呼叫相關的API。

伺服器（TCP Server）：

socket bind listen accept read1 write read2 close

客戶端TCP Client）：

socket connect write read close

總體開發流程：

socket_Server bind listen accept read process_requst write read2 close socket_Client connect write2 read3 close2

最後只要呼叫相關的API和新增上相應的功能程式碼即可。

專案部分程式碼

伺服器程式碼：

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(strcmp(cmd,"cd") != NULL)     return CD;
	if(strcmp(cmd,"get") != NULL)     return GET;
	if(strcmp(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;

	printf("cmd:%s\n",msg.data);
	int 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,"沒有這個檔案！");
			  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);
			write(fdfile,msg.secondBuf,strlen(msg.secondBuf));
			close(fdfile);
			break;

		case QUIT:
			printf("客戶端退出！\n");
			exit(-1);
	}
}

int main(int argc,char **argv)
{
	int s_fd;
	int c_fd;
	int s_read;
	char readBuf[128];

	struct sockaddr_in s_addr;
	struct sockaddr_in c_addr;
	struct Msg msg;

	if(argc != 3){
		printf("引數不太好!\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);

	//4.accept()
	int clen = sizeof(struct sockaddr_in);
	while(1){
		c_fd = accept(s_fd,(struct sockaddr *)&c_addr,&clen);
		if(c_fd == -1){
			perror("accept");
		
		}

		printf("取得連線:%s\n",inet_ntoa(c_addr.sin_addr));
	
		if(fork() == 0){
			while(1){
			 	memset(msg.data,0,sizeof(msg.data));
				s_read = read(c_fd,&msg,sizeof(msg));
				if(s_read == 0){
	 				printf("客戶端退出！\n");
					break;
				}else if(s_read > 0){
					msg_handler(msg,c_fd);
				}
			
			}
		
		
		}
	
	
	}
	close(c_fd);
	close(s_fd);
	return 0;




}

客戶端程式碼：

char *getdir(char *cmd)
{
	char *p;

	p = strtok(cmd," ");
	p = strtok(NULL," ");

	return p;
}

int get_cmd_type(char *cmd)
{
	if(strstr(cmd,"lcd"))   return LCD;

	if(!strcmp("quit",cmd))  return QUIT;
	if(!strcmp("ls",cmd))  return LS;
	if(!strcmp("lls",cmd))  return LLS;
	if(!strcmp("pwd",cmd))  return LS;

	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;

	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 不存在！\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;
	struct Msg msgget;
	int newfilefd;
	s_read = read(c_fd,&msgget,sizeof(msgget));

	if(s_read == 0){
		printf("伺服器退出！\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));
		putchar('>');
		fflush(stdout);
	}else{
		printf("-------------------------------\n");
		printf("\n%s\n",msgget.data);
		printf("-------------------------------\n");
	
		putchar('>');
		fflush(stdout);
	}
	
}

int main(int argc,char **argv)
{
	int c_fd;
	struct sockaddr_in c_addr;
	
	struct Msg msg;

	memset(&c_addr,0,sizeof(struct sockaddr_in));

	if(argc != 3){
		printf("引數不太好!\n");
		exit(-1);
	}

	//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("連線中......\n");
	int mark = 0;
	while(1){
		memset(msg.data,0,sizeof(msg.data));
		if(mark == 0) printf(">");

		gets(msg.data);

		if(strlen(msg.data) == 0){
			if(mark == 1){
				printf(">");
			}
		continue;
		}
	mark = 1;
	
	int ret = cmd_handler(msg,c_fd);
	
	if(ret > IFGO){
		putchar('>');
		fflush(stdout);
		continue;
	}
	if(ret == -1){
		printf("command not!\n");
		printf(">");
		fflush(stdout);
		continue;
	}
	handler_server_message(c_fd,msg);
	}
	return 0;
}

最後別忘記配置你自己的標頭檔案哦！

總結

做完專案之後，你可以通過命令

ftp 127.0.0.1

（或者通過config指令進行IP地址的檢視），來對比Liunx自帶的FTP伺服器，你也可以新增你想到的功能，比如新增使用者名稱和密碼，新增多客戶端的接入等等，期待你的繼續發揮。
最後祝大家成功，同時也感謝陳立臣老師的細心指導！
在這裡插入圖片描述

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