随着互联网技术的发展，FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）已经成为了互联网上常用的文件传输方式，而Linux操作系统本身就支持FTP服务的实现。本篇文章将介绍如何使用C语言在Linux平台下实现FTP服务。
一、FTP客户端与服务端的交互流程
在使用C语言实现FTP服务之前，我们需要了解FTP客户端与服务端之间的交互流程，如下所示：
1. FTP客户端连接FTP服务端；
2. FTP服务端返回连接成功的消息；
3. FTP客户端发送用户名和密码到FTP服务端；
4. FTP服务端验证用户名和密码，返回响应码；
5. FTP客户端发送需要下载/上传的文件名到FTP服务端；
6. FTP服务端返回文件或目录信息；
7. FTP客户端断开与FTP服务端的连接。
二、FTP服务端的实现
FTP服务端的实现需要借助于Linux系统提供的套接字API进行编写。首先我们需要创建一个监听套接字，等待客户端的连接请求。
1. 创建监听套接字
在Linux中创建监听套接字的函数为socket()，通过该函数可以创建一个网际套接字（IPv4或IPv6），该套接字用于监听客户端的连接请求。
“`c
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define SERVER_PORT 21
int mn()
{
int fd_listen;
struct sockaddr_in addr_listen;
int ret;
int on = 1;
fd_listen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(fd_listen == -1)
{
perror(“socket error”);
exit(-1);
}
memset(&addr_listen, 0, sizeof(addr_listen));
addr_listen.sin_family = AF_INET;
addr_listen.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
addr_listen.sin_port = htons(SERVER_PORT);
//设置地址复用
if(setsockopt(fd_listen, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on))
{
perror(“setsockopt error”);
exit(-1);
}
ret = bind(fd_listen, (struct sockaddr *)&addr_listen, sizeof(struct sockaddr_in));
if(ret == -1)
{
perror(“bind error”);
exit(-1);
}
ret = listen(fd_listen, 5);
if(ret == -1)
{
perror(“listen error”);
exit(-1);
}
while(1)
{
//等待客户端连接请求
int fd_client = accept(fd_listen, NULL, NULL);
if(fd_client == -1)
{
perror(“accept error”);
continue;
}
//创建子进程处理客户端请求
pid_t pid = fork();
if(pid == -1)
{
perror(“fork error”);
continue;
}
if(pid == 0) //子进程
{
close(fd_listen);
ftp_server(fd_client);
close(fd_client);
exit(0);
}
else //父进程
{
close(fd_client);
}
}
}
“`
2. 处理客户端请求
FTP服务端的处理流程比较复杂，需要考虑多种情况。下面是一个基本的FTP服务端的处理函数。
“`c
void ftp_server(int fd_client)
{
char cmd[1024];
char filename[1024];
char buf[4096];
int ret;
FILE *fp;
int fd_data = -1; //数据连接套接字
char ip_data[32]; //数据连接IP地址
int port_data = 0; //数据连接端口号
struct sockaddr_in addr_data;
socklen_t addr_data_len = sizeof(addr_data);
char username[1024]; //用户名
char password[1024]; //密码
int is_login = 0; //是否登录
int is_pasv = 0; //是否被动模式
send_msg(fd_client, “220 FTP Server ready\r\n”);
while(1)
{
memset(cmd, 0, sizeof(cmd));
ret = recv(fd_client, cmd, sizeof(cmd)-1, 0);
if(ret == -1)
{
perror(“recv error”);
return;
}
else if(ret == 0)
{
printf(“client quit\n”);
return;
}
cmd[ret] = ‘\0’;
printf(“%s”, cmd);
if(strncmp(cmd, “USER “, 5) == 0) //用户名
{
sscanf(cmd, “USER %s”, username);
printf(“user: %s\n”, username);
send_msg(fd_client, “331 Password required for %s\r\n”, username);
}
else if(strncmp(cmd, “PASS “, 5) == 0) //密码
{
sscanf(cmd, “PASS %s”, password);
printf(“pass: %s\n”, password);
send_msg(fd_client, “230 User logged in\r\n”);
is_login = 1;
}
else if(strncmp(cmd, “SYST”, 4) == 0) //系统信息
{
send_msg(fd_client, “215 UNIX Type: L8\r\n”);
}
else if(strncmp(cmd, “TYPE “, 5) == 0) //文件类型
{
send_msg(fd_client, “200 Switching to %s mode\r\n”, cmd+5);
}
else if(strncmp(cmd, “PWD”, 3) == 0) //当前工作目录
{
char pwd[1024];
getcwd(pwd, sizeof(pwd));
send_msg(fd_client, “257 %s\r\n”, pwd);
}
else if(strncmp(cmd, “CWD “, 4) == 0) //更改工作目录
{
char path[1024];
sscanf(cmd, “CWD %s”, path);
if(chdir(path) == 0)
{
send_msg(fd_client, “250 Directory successfully changed\r\n”);
}
else
{
send_msg(fd_client, “550 Fled to change directory\r\n”);
}
}
else if(strncmp(cmd, “PORT “, 5) == 0) //主动模式
{
//提取IP地址和端口号
sscanf(cmd+5, “%[^,],%d,%d,%d,%d,%d”, ip_data, &port_data, &port_data, &port_data, &port_data, &port_data);
//创建数据连接套接字
fd_data = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(fd_data == -1)
{
perror(“socket error”);
continue;
}
memset(&addr_data, 0, sizeof(addr_data));
addr_data.sin_family = AF_INET;
addr_data.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip_data);
addr_data.sin_port = htons(port_data);
//连接客户端
ret = connect(fd_data, (struct sockaddr *)&addr_data, addr_data_len);
if(ret == -1)
{
perror(“connect error”);
close(fd_data);
fd_data = -1;
continue;
}
is_pasv = 0;
send_msg(fd_client, “200 Port command successful\r\n”);
}
else if(strncmp(cmd, “PASV”, 4) == 0) //被动模式
{
//创建数据连接套接字
fd_data = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(fd_data == -1)
{
perror(“socket error”);
continue;
}
//设置套接字地址复用
int on = 1;
ret = setsockopt(fd_data, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));
if(ret == -1)
{
perror(“setsockopt error”);
close(fd_data);
fd_data = -1;
continue;
}
memset(&addr_data, 0, sizeof(addr_data));
addr_data.sin_family = AF_INET;
addr_data.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
addr_data.sin_port = htons(0);
//绑定套接字
ret = bind(fd_data, (struct sockaddr *)&addr_data, addr_data_len);
if(ret == -1)
{
perror(“bind error”);
close(fd_data);
fd_data = -1;
continue;
}
//获取套接字绑定的端口号
ret = getsockname(fd_data, (struct sockaddr *)&addr_data, &addr_data_len);
if(ret == -1)
{
perror(“getsockname error”);
close(fd_data);
fd_data = -1;
continue;
}
is_pasv = 1;
//返回响应码
unsigned char *p = (unsigned char *)&addr_data.sin_addr.s_addr;
send_msg(fd_client, “227 Entering Passive Mode (%u,%u,%u,%u,%u,%u)\r\n”, p[0], p[1], p[2], p[3], addr_data.sin_port>>8, addr_data.sin_port&0xff);
}
else if(strncmp(cmd, “LIST”, 4) == 0) //列出目录内容
{
if(!is_login)
{
send_msg(fd_client, “530 Please login with USER and PASS\r\n”);
continue;
}
if(fd_data == -1)
{
send_msg(fd_client, “425 Use PORT or PASV first\r\n”);
continue;
}
char path[1024];
getcwd(path, sizeof(path));
ret = read_dir(path, buf, sizeof(buf));
if(ret == -1)
{
send_msg(fd_client, “550 Fled to list directory\r\n”);
continue;
}
if(is_pasv)
{
//等待客户端连接
int fd = accept(fd_data, NULL, NULL);
if(fd == -1)
{
perror(“accept error”);
continue;
}
//向客户端发送目录内容
send_msg(fd_client, “150 Opening ASCII mode data connection for file list\r\n”);
send_msg(fd, “%s\r\n”, buf);
send_msg(fd_client, “226 Transfer complete\r\n”);
close(fd);
}
else
{
//向客户端发送目录内容
send_msg(fd_client, “150 Opening ASCII mode data connection for file list\r\n”);
send_msg(fd_data, “%s\r\n”, buf);
send_msg(fd_client, “226 Transfer complete\r\n”);
close(fd_data);
fd_data = -1;
}
}
else if(strncmp(cmd, “RETR “, 5) == 0) //下载文件
{
if(!is_login)
{
send_msg(fd_client, “530 Please login with USER and PASS\r\n”);
continue;
}
if(fd_data == -1)
{
send_msg(fd_client, “425 Use PORT or PASV first\r\n”);
continue;
}
sscanf(cmd, “RETR %s”, filename);
fp = fopen(filename, “rb”);
if(fp == NULL)
{
send_msg(fd_client, “550 Fled to open file\r\n”);
continue;
}
if(is_pasv)
{
//等待客户端连接
int fd = accept(fd_data, NULL, NULL);
if(fd == -1)
{
perror(“accept error”);
continue;
}
//发送文件内容
send_msg(fd_client, “150 Opening BINARY mode data connection for %s (%ld bytes)\r\n”, filename, get_file_size(fp));
send_file(fd, fp);
send_msg(fd_client, “226 Transfer complete\r\n”);
close(fd);
}
else
{
//发送文件内容
send_msg(fd_client, “150 Opening BINARY mode data connection for %s (%ld bytes)\r\n”, filename, get_file_size(fp));
send_file(fd_data, fp);
send_msg(fd_client, “226 Transfer complete\r\n”);
close(fd_data);
fd_data = -1;
}
fclose(fp);
}
else if(strncmp(cmd, “STOR “, 5) == 0) //上传文件
{
if(!is_login)
{
send_msg(fd_client, “530 Please login with USER and PASS\r\n”);
continue;
}
if(fd_data == -1)
{
send_msg(fd_client, “425 Use PORT or PASV first\r\n”);
continue;
}
sscanf(cmd, “STOR %s”, filename);
fp = fopen(filename, “wb”);
if(fp == NULL)
{
send_msg(fd_client, “550 Fled to create file\r\n”);
continue;
}
if(is_pasv)
{
//等待客户端连接
int fd = accept(fd_data, NULL, NULL);
if(fd == -1)
{
perror(“accept error”);
continue;
}
//接收文件内容
send_msg(fd_client, “150 Opening BINARY mode data connection for %s\r\n”, filename);
recv_file(fd, fp);
send_msg(fd_client, “226 Transfer complete\r\n”);
close(fd);
}
else
{
//接收文件内容
send_msg(fd_client, “150 Opening BINARY mode data connection for %s\r\n”, filename);
recv_file(fd_data, fp);
send_msg(fd_client, “226 Transfer complete\r\n”);
close(fd_data);
fd_data = -1;
}
fclose(fp);
}
else if(strncmp(cmd, “QUIT”, 4) == 0) //断开连接
{
send_msg(fd_client, “221 Goodbye\r\n”);
break;
}
else
{
send_msg(fd_client, “502 Command not implemented\r\n”);
}
}
}
“`
其中，send_msg()函数用于向客户端发送数据，recv_file()和send_file()函数用于接收和发送文件，read_dir()函数用于读取目录信息，get_file_size()函数用于获取文件大小。
三、FTP客户端的使用
Linux系统本身提供了FTP客户端工具，使用语法如下：
“`
ftp [options] [hostname]
“`
其中，hostname指定FTP服务端的地址，options包括：
– -n：禁止自动登录；
– -v：显示服务器响应信息；
– -d：启用调试输出；
– -i：禁止交互式提示；
– -g：关闭全局展开；
– -G：开启全局展开；
– -r：启用被动模式；
– -p：指定数据端口。
FTP客户端的使用比较简单，基本的命令如下：
– ls：列出服务器当前目录的内容；
– cd：更改服务器的当前目录；
– put：上传文件；
– get：下载文件；
– quit：断开FTP连接。
例如，使用FTP客户端下载文件的命令为：
“`
ftp> get filename
“`
其中，filename是需要下载的文件名。
四、
相关问题拓展阅读：
- linux怎么搭建ftp服务器
linux怎么搭建ftp服务器
在Linux中ftp服务器的全名叫 vsftpd，我们需要利用相关命令来开启安弯派装ftp服务器，然后再在vsftpd.conf中进行相关配置，下面我来介绍在Ubuntu中vsftpd安装与配置增加用户的方法。
（1）、首先用命令检查是否安装了vsftpd
vsftpd -version
如果未安装用一下命令安装
sudo apt-get install vsftpd
安装完成后，再次输入vsftpd -version命令查看是否安装成功
（2）、新建一个文件夹用于FTP的工作目录
mkdir /home/ftp
（3）、新建FTP用户并设置密码以及工作目录
ftpname为你为该ftp创建的用户名
sudo useradd -d /home/ftp -s /bin/bash ftpname
为新建的用户设置密码
passwd ftpname
【注释：用cat etc/passwd可以查看搏滚当前系统用户】
（4）、修改vsftpd配置文件
用命令打开vsftpd.conf
vi vsftpd.conf
设置属性值
anonymous_enable=NO #禁止匿名访问
local_enable=YES
write_enable =YES
保存返回
（5）、启动vsftpd服务
service vsftpd start
（6）、在资源管理器，或者浏览器中ftp服务器
输入账号，密码登基闹余录即可
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