简易FTP项目实现与原理解析

基于C语言实现简易FTP文件传输系统（支持多次上传下载）

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目录

• 一、项目背景与开发动机
• 二、项目结构与应用场景
• 三、功能特性
• 四、协议设计与数据流
  • 1. 指令类型与状态类型
  • 2. 包头结构与数据包格式
  • 3. 文件传输数据流示意图
• 五、客户端与服务端整体流程
• 六、核心代码实现与讲解
  • 1. list 指令实现
  • 2. get 指令实现
  • 3. put 指令实现
  • 4. quit 指令实现
• 七、常见问题与调试技巧
• 八、运行效果演示
• 九、总结与扩展建议

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一、项目背景与开发动机

在学习C语言网络编程时，文件传输是一个非常经典且实用的练手项目。通过实现一个简易FTP（File Transfer Protocol）系统，可以：

• 深入理解TCP通信、Socket编程、文件IO、多线程等基础知识。
• 体验客户端-服务器模型的完整开发流程。
• 掌握自定义协议设计与数据包处理，为后续更复杂的网络应用打下基础。

应用场景：

• 局域网内文件共享、远程作业提交、嵌入式设备文件同步等。
• 适合作为课程设计、实验报告、面试作品展示。

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二、项目结构与应用场景

ftpprofile/
├── ftp_client.c      // 客户端主程序
├── ftp_server.c      // 服务器主程序
├── protocol.h        // 协议结构体与常量
├── Makefile          // 编译脚本
├── ...

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三、功能特性

• 多客户端并发：服务器端采用多线程技术，可同时服务多个客户端。
• 自定义协议：所有数据传输都采用“包头+包体”格式，支持多次上传/下载，避免粘包和阻塞问题。
• 命令支持：客户端支持 list（查看服务器文件列表）、get <filename>（下载文件）、put <filename>（上传文件）、quit（断开连接）等命令。
• 健壮性：支持错误处理，文件不存在、打开失败等情况均有提示。
• 易于扩展：协议结构清晰，便于后续增加如删除、重命名、目录切换等功能。

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四、协议设计与数据流

1. 指令类型与状态类型

指令类型	说明
LIST	列出服务器指定目录下的文件列表
GET	从服务器获取指定文件
PUT	向服务器上传指定文件
QUIT	关闭与服务器的连接

状态类型	说明
OK	操作成功
ERR	操作失败

2. 包头结构与数据包格式

// 请求包头
typedef struct {
   
   
    int cmd;         // 指令类型：LIST、GET、PUT、QUIT等
    int body_size;   // 包体长度
} RequestHeader;

// 响应包头
typedef struct {
   
   
    int status;      // 状态：OK/ERR
    int body_size;   // 包体长度
} ResponseHeader;

// 数据包结构
typedef struct {
   
   
    ResponseHeader header;
    char body[1024]; // 数据内容
} ResponsePacket;

• 请求包：包头 + 文件名（如有）
• 响应包：包头 + 数据内容（如文件内容、文件名等）
• 文件传输：每一块数据都加包头，body_size 表示本块数据长度，最后发送 body_size=0 的包表示文件传输结束。

3. 文件传输数据流示意图