C/C++教程

socket编程TCP/IP通信(windows下,C++实现)

本文主要是介绍socket编程TCP/IP通信(windows下,C++实现),对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

1.简单理解什么是Socket?

通俗理解:
Socket翻译成中文是套接字,同时也有插座的意思。可以按照插座的意思来理解它,插座就是连接电源和机器的中间件,同理,socket就是连接两个进程或应用的中间件。将这两个进程分别称为服务端和客户端。

较官方理解:
socket顾名思义就是套接字的意思,用于描述地址和端口,是一个通信链的句柄。两个应用程序通过socket向网络发出请求或者回应,从而完成通信过程。socket编程有三种,流式套接字(SOCK_STREAM),数据报套接字(SOCK_DGRAM),原始套接字(SOCK_RAW),前两者较常用。基于TCP的socket编程是流式套接字。

2.客户端client/服务端server 即C/S模式

client/server即C/S模式: TCP/IP通信中,主要是进行C/S交互。
**服务端Server:**建立socket,申明自身的port和IP,并绑定到socket,使用listen监听,然后不断用accept去查看是否有连接。如果有,捕获socket,并通过recv获取消息的内容,通信完成后调用closeSocket关闭这个对应accept到的socket。如果不需要等待任何客户端连接,那么用closeSocket直接关闭自身的socket。
**客户端Client:**建立socket,通过端口号和地址确定目标服务器,使用Connect连接到服务器,send发送消息,等待处理,通信完成后调用closeSocket关闭socket。

3.实现步骤

服务端
  一、创建服务器套接字(create)。
  二、服务器套接字进行信息绑定(bind),并开始监听连接(listen)。
  三、接受来自用户端的连接请求(accept)。
  四、开始数据传输(send/receive)。
  五、关闭套接字(closesocket)。

客户端
  一、创建客户套接字(create)。
  二、与远程服务器进行连接(connect),如被接受则创建接收进程。
  三、开始数据传输(send/receive)。
  四、关闭套接字(closesocket)。

注意:在编程过程中,用到的函数可以通过微软文档进行查询,例如connect函数,它的返回值、参数等,十分方便。
微软文档链接地址
在这里插入图片描述

4.代码实现(C++)

服务端:

//server.cpp
#include<iostream>
#include<winsock.h>   // windows平台的网络库头文件
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")   // 库文件
using namespace std;

#define PORT 5050
#define BUFSIZ 512

void initialization() {
	//初始化套接字库
	// WSA  windows socket async  windows异步套接字     WSAStartup启动套接字
	// parm1:请求的socket版本 2.2 2.1 1.0     parm2:传出参数    参数形式:WORD  WSADATA
	WORD w_req = MAKEWORD(2, 2);//版本号  
	WSADATA wsadata;
	// 成功:WSAStartup函数返回零
	if (WSAStartup(w_req, &wsadata) != 0) {
		cout << "初始化套接字库失败!" << endl;
	}
	else {
		cout << "初始化套接字库成功!" << endl;
	}
}

SOCKET createServeSocket(const char* ip)
{
	//1.创建空的Socket					
		//parm1:af 地址协议族 ipv4 ipv6
		//parm2:type 传输协议类型 流式套接字(SOCK_STREAM) 数据报
		//parm3:protocl 使用具体的某个传输协议
	SOCKET s_server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (s_server == INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "套接字创建失败!" << endl;
		WSACleanup();
	}
	else {
		cout << "套接字创建成功!" << endl;
	}
	//2.给socket绑定ip地址和端口号
	struct sockaddr_in server_addr;   // sockaddr_in, sockaddr  老版本和新版的区别
	server_addr.sin_family = AF_INET;  // 和创建socket时必须一样
	server_addr.sin_port = htons(PORT);       // 端口号  大端(高位)存储(本地)和小端(低位)存储(网络),两个存储顺序是反着的  htons 将本地字节序转为网络字节序
	server_addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(ip); //inet_addr将点分十进制的ip地址转为二进制
	if (bind(s_server, (SOCKADDR*)&server_addr, sizeof(SOCKADDR)) == SOCKET_ERROR) {
		cout << "套接字绑定失败!" << endl;
		WSACleanup();
	}
	else {
		cout << "套接字绑定成功!" << endl;
	}

	//3.设置套接字为监听状态  SOMAXCONN 监听的端口数 右键转到定义为5
	if (listen(s_server, SOMAXCONN) < 0) {
		cout << "设置监听状态失败!" << endl;
		WSACleanup();
	}
	else {
		cout << "设置监听状态成功!" << endl;
	}
	return s_server;
}

int main() {
	//定义发送缓冲区和接受缓冲区长度
	char send_buf[BUFSIZ];
	char recv_buf[BUFSIZ];
	//定义服务端套接字,接受请求套接字
	SOCKET s_server;
	SOCKET s_accept;

	initialization(); // 初始化启动套接字
	s_server = createServeSocket("127.0.0.1");
	cout << "wait client connect..." << endl;
	// 如果有客户端请求连接
	s_accept = accept(s_server, NULL, NULL);
	if (s_accept == INVALID_SOCKET) {
		cout << "连接失败!" << endl;
		WSACleanup();
		return 0;
	}
	// 可以和客户端进行通信了
	while (true) {
		// recv从指定的socket接受消息
		if (recv(s_accept, recv_buf, BUFSIZ, 0) > 0){
			cout << "客户端信息:" << recv_buf << endl;
		}
		else {
			cout << "接受失败!" << endl;
			break;
		}
		cout << "请输入回复信息:";
		cin >> send_buf;
		if (send(s_accept, send_buf, BUFSIZ, 0) < 0) {
			cout << "发送失败!" << endl;
			break;
		}
	}
	//关闭套接字
	closesocket(s_server);
	closesocket(s_accept);
	//释放DLL资源
	WSACleanup();
	return 0;
}

客户端

// client.cpp
#include<iostream>
#include<winsock.h>   // windows平台的网络库头文件
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")   // 库文件
using namespace std;

#define PORT 5050
#define BUFSIZ 512

void initialization() {
	//初始化套接字库
	// WSA  windows socket async  windows异步套接字     WSAStartup启动套接字
	// parm1:请求的socket版本 2.2 2.1 1.0     parm2:传出参数    参数形式:WORD  WSADATA
	WORD w_req = MAKEWORD(2, 2);//版本号  
	WSADATA wsadata;
	// 成功:WSAStartup函数返回零
	if (WSAStartup(w_req, &wsadata) != 0) {
		cout << "初始化套接字库失败!" << endl;
	}
	else {
		cout << "初始化套接字库成功!" << endl;
	}
}

SOCKET createClientSocket(const char* ip)
{
	//1.创建空的Socket					
		//parm1:af 地址协议族 ipv4 ipv6
		//parm2:type 传输协议类型 流式套接字(SOCK_STREAM) 数据报
		//parm3:protocl 使用具体的某个传输协议
	SOCKET c_client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (c_client == INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "套接字创建失败!" << endl;
		WSACleanup();
	}
	else {
		cout << "套接字创建成功!" << endl;
	}

	//2.连接服务器
	struct sockaddr_in addr;   // sockaddr_in, sockaddr  老版本和新版的区别
	addr.sin_family = AF_INET;  // 和创建socket时必须一样
	addr.sin_port = htons(PORT);       // 端口号  大端(高位)存储(本地)和小端(低位)存储(网络),两个存储顺序是反着的  htons 将本地字节序转为网络字节序
	addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(ip); //inet_addr将点分十进制的ip地址转为二进制

	if (connect(c_client, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr))== INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "服务器连接失败!" << endl;
		WSACleanup();
	}
	else {
		cout << "服务器连接成功!" << endl;
	}
	return c_client;
}

int main() {
	//定义发送缓冲区和接受缓冲区长度
	char send_buf[BUFSIZ];
	char recv_buf[BUFSIZ];
	//定义客户端套接字,接受请求套接字
	SOCKET s_server;
	initialization(); // 初始化启动套接字
	s_server = createClientSocket("127.0.0.1");


	//发送,接收数据
	while (true) {
		cout << "请输入发送信息:";
		cin >> send_buf;
		if (send(s_server, send_buf, BUFSIZ, 0) < 0) {
			cout << "发送失败!" << endl;
			break;
		}
		if (recv(s_server, recv_buf, BUFSIZ, 0) < 0) {
			cout << "接受失败!" << endl;
			break;
		}
		else {
			cout << "服务端信息:" << recv_buf << endl;
		}

	}
	//关闭套接字
	closesocket(s_server);
	//释放DLL资源
	WSACleanup();
	return 0;
}
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