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FTP客户端实现（文件传输）

news 来源：原创 2025/8/3 13:25:39

文章目录

- 🧱 一、FTP 基础架构回顾
- 🚀 二、FTP 客户端的核心结构
- 🔗 三、连接与登录过程
- - 📌 1. `ftp_create()`
  - 📌 2. `ftp_connect()`
  - 📌 3. `ftp_login()`
- 📁 四、上传文件实现（`ftp_upload_file()`）
- - 🚩 流程总览：
  - ✨ 细节讲解
  - - ✅ 1. 判断 remote_path 是目录 or 文件路径
    - ✅ 2. 递归创建远程目录
    - ✅ 3. 进入 PASV 模式（被动模式）
    - ✅ 4. 发起数据连接（客户端主动连接）
    - ✅ 5. 发送 STOR 命令
    - ✅ 6. 发送文件内容（TCP）
- 🔚 五、退出与清理
- 📢 六、辅助函数详解
- - ✅ `send_command()`
  - ✅ `read_reply()`
- 📌 七、完整上传流程演示（例子）
- ✅ 总结：功能完整的 FTP 上传模块

这段代码实现了一个 FTP 客户端核心功能模块，可完成如下关键任务：

✅ 建立连接
✅ 登录认证
✅ 递归创建远程目录
✅ 上传文件（支持上传到目录）
✅ 退出登录

下面我将按照功能模块，详细讲解整个 FTP 上传流程的实现原理和关键函数。

🧱 一、FTP 基础架构回顾

FTP 通信包括两个通道：

控制通道（control channel）：用于发送 FTP 命令和接收响应（TCP 21）
数据通道（data channel）：用于传输文件、目录等（通过 PASV 或 PORT 创建）

本实现采用 PASV（被动模式） 建立数据通道，即客户端主动连接服务端开放的端口。

🚀 二、FTP 客户端的核心结构

typedef struct {int control_sock; // 控制通道 socketstruct sockaddr_in server_addr;
} FTPClient;

🔗 三、连接与登录过程

📌 1. `ftp_create()`

创建控制通道 socket：socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)
配置远程 IP 和端口（默认 21）
返回已初始化的 FTPClient 指针

📌 2. `ftp_connect()`

使用 connect() 发起 TCP 控制连接
成功后读取服务端欢迎信息（FTP 状态码应该是 220）

read_reply(...) == 220 → 成功

📌 3. `ftp_login()`

先发送用户名命令：USER xxx\r\n
- 响应应为 331，表示继续输入密码
再发送密码命令：PASS xxx\r\n
- 响应应为 230，表示登录成功

📁 四、上传文件实现（`ftp_upload_file()`）

🚩 流程总览：

→ 判断 remote_path 是目录还是完整路径
→ 如果是目录：拼接本地文件名
→ 递归创建远程目录（MKD）
→ 进入 PASV 模式，获取数据连接地址和端口
→ 发起数据连接（客户端连接服务端返回的地址/端口）
→ 发送 STOR 上传命令
→ 传输文件内容
→ 关闭数据连接并读取完成响应（226）

✨ 细节讲解

✅ 1. 判断 remote_path 是目录 or 文件路径

if (remote_path[strlen(remote_path) - 1] == '/') {// 是目录 → 拼接 local_file 的文件名
}

例：

local_file = "/home/user/a.txt"
remote_path = "upload/abc/"
→ final_remote_file = "upload/abc/a.txt"

✅ 2. 递归创建远程目录

ftp_create_remote_path(client, remote_dir);

内部调用：

MKD /upload
MKD /upload/abc
MKD /upload/abc/xyz

错误 550 表示已存在，也视作成功。

✅ 3. 进入 PASV 模式（被动模式）

send_command(..., "PASV\r\n");
read_reply(...); // 解析响应 227→ 解析返回的 IP 和端口：
"227 Entering Passive Mode (192,168,1,10,14,78)"
→ port = 14*256 + 78 = 3678

服务端会在该端口等待数据连接。

✅ 4. 发起数据连接（客户端主动连接）

data_sock = socket(...)
connect(data_sock, ...)

目标 IP = 控制连接 IP，端口 = PASV 返回的端口。

✅ 5. 发送 STOR 命令

STOR upload/abc/a.txt\r\n
→ 服务端响应 150：准备传输数据

✅ 6. 发送文件内容（TCP）

while (fread(...) > 0) {send(data_sock, ...);
}

成功发送完后：

关闭 data_sock
读取控制通道响应是否为 226 → 传输完成

🔚 五、退出与清理

ftp_quit(client);
→ 发送 QUIT\r\n，服务端应返回 221ftp_destroy(client);
→ 关闭 socket，释放内存

📢 六、辅助函数详解

✅ `send_command()`

send(sock, command, strlen(command), 0);

发送命令字符串，例如：

"USER test\r\n"
"STOR /path/file.txt\r\n"

✅ `read_reply()`

recv(sock, buffer, ...);
→ 返回第一段数字作为 FTP 响应码（例如 220、331、226）

📌 七、完整上传流程演示（例子）

local_file = "/home/user/a.txt"
remote_path = "upload/test/"  // 目录

程序实际执行逻辑：

拼接路径 → upload/test/a.txt
创建路径：MKD /upload、/upload/test
PASV 模式，服务端返回数据端口
建立数据连接
STOR upload/test/a.txt
发送文件数据
等待 226 响应
QUIT → 221

✅ 总结：功能完整的 FTP 上传模块

功能	是否支持
控制连接建立	✅
用户登录认证	✅
被动模式数据传输	✅
自动创建多级目录	✅
上传任意路径文件	✅
退出与资源释放	✅

核心代码：

#include "ftpclient.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>#define BUF_SIZE 1024// 内部函数声明
static int send_command(int sock, const char* command);
static int read_reply(int sock, char* buffer, size_t size);
static int ftp_create_dir(FTPClient* client, const char* remote_dir);// 创建客户端
FTPClient* ftp_create(const char* server_ip, int server_port) {FTPClient* client = (FTPClient*)malloc(sizeof(FTPClient));if (!client) return NULL;client->control_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (client->control_sock < 0) {free(client);return NULL;}memset(&client->server_addr, 0, sizeof(client->server_addr));client->server_addr.sin_family = AF_INET;client->server_addr.sin_port = htons(server_port);inet_pton(AF_INET, server_ip, &client->server_addr.sin_addr);return client;
}void ftp_destroy(FTPClient* client) {if (client) {if (client->control_sock >= 0)close(client->control_sock);free(client);}
}int ftp_connect(FTPClient* client) {if (connect(client->control_sock, (struct sockaddr*)&client->server_addr, sizeof(client->server_addr)) < 0)return -1;char buffer[BUF_SIZE];return read_reply(client->control_sock, buffer, sizeof(buffer)) == 220 ? 0 : -1;
}int ftp_login(FTPClient* client, const char* username, const char* password) {char command[BUF_SIZE];char buffer[BUF_SIZE];snprintf(command, sizeof(command), "USER %s\r\n", username);if (send_command(client->control_sock, command) < 0) return -1;if (read_reply(client->control_sock, buffer, sizeof(buffer)) != 331) return -1;snprintf(command, sizeof(command), "PASS %s\r\n", password);if (send_command(client->control_sock, command) < 0) return -1;if (read_reply(client->control_sock, buffer, sizeof(buffer)) != 230) return -1;return 0;
}int ftp_upload_file(FTPClient* client, const char* local_file, const char* remote_path) {FILE* file = fopen(local_file, "rb");if (!file) return -1;char buffer[BUF_SIZE];// 处理 remote_file：判断是否是目录char final_remote_file[BUF_SIZE];if (remote_path[strlen(remote_path) - 1] == '/') {// 提取文件名const char* file_name = strrchr(local_file, '/');file_name = file_name ? file_name + 1 : local_file;snprintf(final_remote_file, sizeof(final_remote_file), "%s%s", remote_path, file_name);} else {strncpy(final_remote_file, remote_path, sizeof(final_remote_file));final_remote_file[sizeof(final_remote_file) - 1] = '\0';}// 提取目录路径并创建char remote_dir[BUF_SIZE];strncpy(remote_dir, final_remote_file, sizeof(remote_dir));remote_dir[sizeof(remote_dir) - 1] = '\0';char* last_slash = strrchr(remote_dir, '/');if (last_slash) {*last_slash = '\0';ftp_create_remote_path(client, remote_dir); // 忽略失败}// PASV 模式if (send_command(client->control_sock, "PASV\r\n") < 0) {fclose(file);return -1;}if (read_reply(client->control_sock, buffer, sizeof(buffer)) != 227) {fclose(file);return -1;}int ip1, ip2, ip3, ip4, p1, p2;sscanf(buffer, "227 Entering Passive Mode (%d,%d,%d,%d,%d,%d)",&ip1, &ip2, &ip3, &ip4, &p1, &p2);int data_port = p1 * 256 + p2;int data_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (data_sock < 0) {fclose(file);return -1;}struct sockaddr_in data_addr;memset(&data_addr, 0, sizeof(data_addr));data_addr.sin_family = AF_INET;data_addr.sin_port = htons(data_port);data_addr.sin_addr = client->server_addr.sin_addr;if (connect(data_sock, (struct sockaddr*)&data_addr, sizeof(data_addr)) < 0) {close(data_sock);fclose(file);return -1;}snprintf(buffer, sizeof(buffer), "STOR %s\r\n", final_remote_file);if (send_command(client->control_sock, buffer) < 0) {close(data_sock);fclose(file);return -1;}if (read_reply(client->control_sock, buffer, sizeof(buffer)) != 150) {close(data_sock);fclose(file);return -1;}size_t bytes_read;while ((bytes_read = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), file)) > 0) {if (send(data_sock, buffer, bytes_read, 0) < 0) {close(data_sock);fclose(file);return -1;}}close(data_sock);fclose(file);return (read_reply(client->control_sock, buffer, sizeof(buffer)) == 226) ? 0 : -1;
}void ftp_quit(FTPClient* client) {send_command(client->control_sock, "QUIT\r\n");char buffer[BUF_SIZE];read_reply(client->control_sock, buffer, sizeof(buffer));
}// 创建路径：递归 MKD
int ftp_create_remote_path(FTPClient* client, const char* remote_path) {char path[BUF_SIZE];strncpy(path, remote_path, sizeof(path));path[sizeof(path) - 1] = '\0';char temp[BUF_SIZE] = {0};char* token = strtok(path, "/");while (token) {strcat(temp, "/");strcat(temp, token);ftp_create_dir(client, temp);  // 忽略失败token = strtok(NULL, "/");}return 0;
}static int ftp_create_dir(FTPClient* client, const char* remote_dir) {char buffer[BUF_SIZE];snprintf(buffer, sizeof(buffer), "MKD %s\r\n", remote_dir);if (send_command(client->control_sock, buffer) < 0) return -1;int code = read_reply(client->control_sock, buffer, sizeof(buffer));return (code == 257 || code == 550) ? 0 : -1; // 550 表示目录已存在
}static int send_command(int sock, const char* command) {return (send(sock, command, strlen(command), 0) == strlen(command)) ? 0 : -1;
}static int read_reply(int sock, char* buffer, size_t size) {int bytes_read = recv(sock, buffer, size - 1, 0);if (bytes_read <= 0) return -1;buffer[bytes_read] = '\0';return atoi(buffer);
}

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一、常见点云数据格式 LAS/LAZ格式 LAS是点云数据的行业标准格式 LAZ是LAS的压缩版本支持地理参考信息、颜色、强度等属性 PCD格式(Point Cloud Data) PCL(Point Cloud Library)开发的格式支持ASCII和二进制存储包含头部信息和数据部分 PLY格式(Polygon File Format…...

编程日记 2025/7/28 20:53:16

Matlab 汽车行驶速度PID控制系统仿真

1、内容简介 Matlab 213-汽车行驶速度PID控制系统仿真可以交流、咨询、答疑 2、内容说明略 3、仿真分析略 4、参考论文略...

编程日记 2025/8/1 4:04:21

STM32嵌入式

一、创建工程项目 1、进入软件首页 2、新建项目,【file】->【new project】 3、选择需要的芯片 4、系统内核部分设置 ① 选择晶振（使用外部的高速晶振） ② 选择debug形式（SW类型） 5、时钟设置 6、选择自己需要的引脚设置&a…...

编程日记 2025/7/29 6:14:08

机器学习（神经网络基础篇）——个人理解篇6(概念+代码)

1 在声明一个类中，构建一个属于类的函数，前面为什要加上“self”？ 就像下面这一串代码： class TwoLayerNet:def __init__(self, input_size, hidden_size, output_size,weight_init_std0.01):# 初始化权重self.params {}self.p…...

编程日记 2025/7/29 6:14:06