Windows socket c++ TCP UDP 简单客户端 vs2013

socket 主要是网络中进程之间的通信，起源于Unix，而“一切皆可文件”的思想一样可以用在socket上，即打开 -> 读写 -> 关闭。

int socket(int domain, int type, int protocol)：（服务端 & 客户端）

socket函数对应于普通文件的打开操作。普通文件的打开操作返回一个文件描述字，而socket()用于创建一个socket描述符（socket descriptor），它唯一标识一个socket。

这个socket描述字跟文件描述字一样，后续的操作都有用到它，把它作为参数，通过它来进行一些读写操作。

domain：即协议域，又称为协议族（family）。常用的协议族有，AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域socket）、AF_ROUTE等等。协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。
type：指定socket类型。常用的socket类型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等等。
protocol：故名思意，就是指定协议。常用的协议有，IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等，它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议

当我们调用socket创建一个socket时，返回的socket描述字它存在于协议族（address family，AF_XXX）空间中，但没有一个具体的地址。如果想要给它赋值一个地址，就必须调用bind()函数，否则就当调用connect()、listen()时系统会自动随机分配一个端口。

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)：（服务端）

正如上面所说bind()函数把一个地址族中的特定地址赋给socket。例如对应AF_INET、AF_INET6就是把一个ipv4或ipv6地址和端口号组合赋给socket。

sockfd：即socket描述字，它是通过socket()函数创建了，唯一标识一个socket。bind()函数就是将给这个描述字绑定一个名字。
addr：一个const struct sockaddr *指针，指向要绑定给sockfd的协议地址。这个地址结构根据地址创建socket时的地址协议族的不同而不同
addrlen：对应的是地址的长度。

通常服务器在启动的时候都会绑定一个众所周知的地址（如ip地址+端口号），用于提供服务，客户就可以通过它来接连服务器；而客户端就不用指定，有系统自动分配一个端口号和自身的ip地址组合。这就是为什么通常服务器端在listen之前会调用bind()，而客户端就不会调用，而是在connect()时由系统随机生成一个。

网络字节序与主机字节序

主机字节序就是我们平常说的大端和小端模式：不同的CPU有不同的字节序类型，这些字节序是指整数在内存中保存的顺序，这个叫做主机序。引用标准的Big-Endian和Little-Endian的定义如下：

　　a) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。

　　b) Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

网络字节序：4个字节的32 bit值以下面的次序传输：首先是0～7bit，其次8～15bit，然后16～23bit，最后是24~31bit。这种传输次序称作大端字节序。由于TCP/IP首部中所有的二进制整数在网络中传输时都要求以这种次序，因此它又称作网络字节序。字节序，顾名思义字节的顺序，就是大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序，一个字节的数据没有顺序的问题了。

所以：在将一个地址绑定到socket的时候，请先将主机字节序转换成为网络字节序，而不要假定主机字节序跟网络字节序一样使用的是Big-Endian。

int listen(int sockfd, int backlog)：（服务端）

如果作为一个服务器，在调用socket()、bind()之后就会调用listen()来监听这个socket，如果客户端这时调用connect()发出连接请求，服务器端就会接收到这个请求。

listen函数的第一个参数即为要监听的socket描述字，第二个参数为相应socket可以排队的最大连接个数。socket()函数创建的socket默认是一个主动类型的，listen函数将socket变为被动类型的，等待客户的连接请求。

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen)：（服务端）

TCP服务器端依次调用socket()、bind()、listen()之后，就会监听指定的socket地址了。TCP客户端依次调用socket()、connect()之后就想TCP服务器发送了一个连接请求。TCP服务器监听到这个请求之后，就会调用accept()函数取接收请求，这样连接就建立好了。之后就可以开始网络I/O操作了，即类同于普通文件的读写I/O操作。

accept的第一个参数为服务器的socket描述字，是服务器开始调用socket()函数生成的，称为监听socket描述字；而accept函数返回的是已连接的socket描述字。一个服务器通常通常仅仅只创建一个监听socket描述字，它在该服务器的生命周期内一直存在。内核为每个由服务器进程接受的客户连接创建了一个已连接socket描述字，当服务器完成了对某个客户的服务，相应的已连接socket描述字就被关闭。

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen)：（客户端）

connect函数的第一个参数即为客户端的socket描述字，第二参数为服务器的socket地址，第三个参数为socket地址的长度。客户端通过调用connect函数来建立与TCP服务器的连接。

万事具备只欠东风，至此服务器与客户已经建立好连接了。可以调用网络I/O进行读写操作了，即实现了网咯中不同进程之间的通信！网络I/O操作有下面几组：

read()/write()
recv()/send()
readv()/writev()
recvmsg()/sendmsg()
recvfrom()/sendto() （UDP）

C++ 代码 vs2013 （两个cpp 分别用vs打开）

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <winsock2.h>
 3 #include<WS2tcpip.h>
 4 #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
 5
 6 int main(int argc, char* argv[])
 7 {
 8     //初始化WSA windows自带的socket
 9     WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 2);
10     WSADATA wsaData;
11     if (WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0)
12     {
13         return 0;
14     }
15
16     //创建服务端套接字
17     SOCKET slisten = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
18     if (slisten == INVALID_SOCKET)
19     {
20         printf("socket error !");
21         return 0;
22     }
23
24     //服务端需要绑定ip和端口
25     sockaddr_in sin;
26     sin.sin_family = AF_INET;
27     sin.sin_port = htons(8888);
28     sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY; //监听任意的地址
29     if (bind(slisten, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR) //将服务端套接字与上面的ip和端口绑定
30     {
31         printf("bind error !");
32     }
33
34     //开始监听
35     if (listen(slisten, 5) == SOCKET_ERROR)  //用listen（） 监听前面绑定好的slisten套接字
36     {
37         printf("listen error !");
38         return 0;
39     }
40
41     //循环接受数据
42     SOCKET sClient;  //创建连接的套接字
43     sockaddr_in remoteAddr;
44     int nAddrlen = sizeof(remoteAddr); //用于接受客户端地址
45     char revData[255]; //存储接受的数据
46     while (1)
47     {
48         printf("等待连接...\n");
49         sClient = accept(slisten, (SOCKADDR *)&remoteAddr, &nAddrlen); //和客户端 connect（）对应
50         if (sClient == INVALID_SOCKET)
51         {
52             printf("accept error !");
53             continue;
54         }
55         char sendBuf[20] = { ‘\0‘ };
56         printf("接受到一个连接：%s \r\n", inet_ntop(AF_INET, (void*)&remoteAddr.sin_addr, sendBuf, 16));
57
58         //数据接收
59         int ret = recv(sClient, revData, 255, 0);
60         if (ret > 0)
61         {
62             revData[ret] = 0x00;
63             printf(revData);
64         }
65
66         //发送数据给客户端
67         const char *sendData = "你好，TCP客户端！ \n";
68         send(sClient, sendData, strlen(sendData), 0);
69         closesocket(sClient);  //关闭已接通的套接字
70     }
71
72
73     closesocket(slisten); //关闭监听的套接字
74     WSACleanup();
75     return 0;
76 }

Server_demo_TCP

 1 #include<WINSOCK2.H>
 2 #include<STDIO.H>
 3 #include<iostream>
 4 #include<cstring>
 5 #include <string>
 6 #include<WS2tcpip.h>
 7 using namespace std;
 8 #pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
 9 int main()
10 {
11     //初始化WSA windows自带的socket
12     WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 2);
13     WSADATA data;
14     if (WSAStartup(sockVersion, &data) != 0)
15     {
16         return 0;
17     }
18
19     //创建客户端套接字
20     while (true)
21     {
22         SOCKET sclient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); //客户端套接字
23         if (sclient == INVALID_SOCKET)
24         {
25             printf("invalid socket!");
26             return 0;
27         }
28
29         sockaddr_in serAddr;
30         serAddr.sin_family = AF_INET;
31         serAddr.sin_port = htons(8888);
32         inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", (void*)&serAddr.sin_addr.S_un.S_addr);
33         if (connect(sclient, (sockaddr *)&serAddr, sizeof(serAddr)) == SOCKET_ERROR) //与指定IP地址和端口的服务端连接
34         {
35             printf("connect error !");
36             closesocket(sclient);
37             return 0;
38         }
39
40         //string data;
41         //cin >> data;
42         //const char * sendData;
43         //sendData = data.c_str(); //string转const char*
44      //   char * sendData1 = "你好，TCP服务端，我是客户端\n";
45         //send(sclient, sendData1, strlen(sendData1), 0);
46
47         printf("输入你想传输的英文： \n");
48         string data;
49         cin >> data;
50         const char * sendData2;
51         sendData2 = data.c_str(); //string转const char*
52         send(sclient, sendData2, strlen(sendData2), 0);
53
54
55         char recData[255];
56         int ret = recv(sclient, recData, 255, 0);
57         if (ret>0){
58             recData[ret] = 0x00;
59             printf(recData);
60         }
61         closesocket(sclient);
62
63     }
64     WSACleanup();
65     return 0;
66
67 }

Client_demo_TCP

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <winsock2.h>
 3 #include<WS2tcpip.h>
 4 #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
 5
 6 int main(int argc, char* argv[])
 7 {
 8     WSADATA wsaData;
 9     WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 2);
10     if (WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0)
11     {
12         return 0;
13     }
14
15     SOCKET serSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
16     if (serSocket == INVALID_SOCKET)
17     {
18         printf("socket error !");
19         return 0;
20     }
21
22     sockaddr_in serAddr;
23     serAddr.sin_family = AF_INET;
24     serAddr.sin_port = htons(8888);
25     serAddr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
26     if (bind(serSocket, (sockaddr *)&serAddr, sizeof(serAddr)) == SOCKET_ERROR)
27     {
28         printf("bind error !");
29         closesocket(serSocket);
30         return 0;
31     }
32
33     sockaddr_in remoteAddr;
34     int nAddrLen = sizeof(remoteAddr);
35     while (true)
36     {
37         char recvData[255];
38         int ret = recvfrom(serSocket, recvData, 255, 0, (sockaddr*)&remoteAddr, &nAddrLen);
39         if (ret > 0)
40         {
41             recvData[ret] = 0x00;
42             char sendBuf[20] = { ‘\0‘ };
43             printf("接受到一个连接：%s \r\n", inet_ntop(AF_INET, (void*)&remoteAddr.sin_addr, sendBuf, 16));
44             printf(recvData);
45         }
46
47         const char * sendData = "一个来自服务端的UDP数据包\n";
48         sendto(serSocket, sendData, strlen(sendData), 0, (sockaddr *)&remoteAddr, nAddrLen);
49
50     }
51     closesocket(serSocket);
52     WSACleanup();
53     return 0;
54 }

Server_demo_UDP

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <winsock2.h>
 3 #include<WS2tcpip.h>
 4 #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
 5
 6 int main(int argc, char* argv[])
 7 {
 8     WORD socketVersion = MAKEWORD(2, 2);
 9     WSADATA wsaData;
10     if (WSAStartup(socketVersion, &wsaData) != 0)
11     {
12         return 0;
13     }
14     SOCKET sclient = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
15
16     sockaddr_in sin;
17     sin.sin_family = AF_INET;
18     sin.sin_port = htons(8888);
19     /*sin.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");*/
20     inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", (void*)&sin.sin_addr.S_un.S_addr);
21
22     int len = sizeof(sin);
23
24     const char * sendData = "来自客户端的数据包.\n";
25     sendto(sclient, sendData, strlen(sendData), 0, (sockaddr *)&sin, len);
26
27     char recvData[255];
28     int ret = recvfrom(sclient, recvData, 255, 0, (sockaddr *)&sin, &len);
29     if (ret > 0)
30     {
31         recvData[ret] = 0x00;
32         printf(recvData);
33     }
34     system("pause");
35     closesocket(sclient);
36     WSACleanup();
37     return 0;
38 }

Client_demo_UDP

主要参考：http://www.cnblogs.com/skynet/archive/2010/12/12/1903949.html

http://blog.csdn.net/xiaoquantouer/article/details/58001960

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时间： 2024-10-15 10:37:45

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