C++ socket编程 实现服务端与客户端的双向TCP通讯

运行环境：VS2015

基于https://blog.csdn.net/orange_xxx/article/details/7276868做出了简单修改，可以完全实现双向的数据通信；

TCP通信流程

服务器端步骤：

1. 加载套接字库，创建套接字(WSAStartup()/socket())；
2. 绑定套接字到一个IP地址和一个端口上(bind())；
3. 将套接字设置为监听模式等待连接请求(listen())；
4. 请求到来后，接受连接请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字(accept())；
5. 用返回的套接字和客户端进行通信(send()/recv())；
6. 返回，等待另一连接请求；
7. 关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup())。

客户端步骤：

1. 加载套接字库，创建套接字(WSAStartup()/socket())；
2. 向服务器发出连接请求(connect())；
3. 和服务器端进行通信(send()/recv())；
4. 关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup())。

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github代码：https://github.com/jiangxinyiba/NetworkCommu_demo/tree/master

服务端代码Server.cpp：

#include "winsock2.h"
#include 
#include 
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
	const int BUF_SIZE = 64;
	WSADATA			wsd;			    //WSADATA变量
	SOCKET			sServer;		    //服务器套接字
	SOCKET			sClient;		    //客户端套接字
	SOCKADDR_IN		servAddr;		    //服务器地址
	SOCKADDR_IN     clientAddr;         //客户端地址
	char			bufSend[BUF_SIZE];	//发送数据缓冲区
	char			bufRecv[BUF_SIZE];  //接收数据缓冲区
	int				retVal;			    //返回值
	char*			closeSymbol = "0";  //结束通信的标志

	// 服务端套接字地址 
	servAddr.sin_family = AF_INET;        //协议
	servAddr.sin_port = htons(4999);      //端口
	//servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");		  //INADDR_ANY
	inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", (void*)&servAddr.sin_addr.S_un.S_addr);

	// 初始化套接字动态库	
	if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd) != 0)
	{
		cout << "WSAStartup failed !" << endl;
		return 1;
	}

	// 创建服务端套接字
	sServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (INVALID_SOCKET == sServer)
	{
		cout << "socket failed!" << endl;
		WSACleanup();			 //释放套接字资源;
		return  -1;
	}
	else
	{
		cout << "Server Socket init!" << endl;
		cout << "Server Socket IP: 127.0.0.1" << endl;
		cout << "Server Socket Port: 4999" << endl;
	}

	// 套接字绑定IP和端口
	
	retVal = bind(sServer, (LPSOCKADDR)&servAddr, sizeof(SOCKADDR_IN));
	if (SOCKET_ERROR == retVal)
	{
		cout << "bind failed!" << endl;
		closesocket(sServer);	//关闭服务端套接字
		WSACleanup();			//释放套接字资源;
		return -1;
	}
	else
	{
		cout << "Server Socket bind IP & Port !" << endl;
	}

	// 开始监听当前套接字端口是否有数据
	retVal = listen(sServer, 1);
	if (0 == retVal)
	{
		cout << "Server Socket is listening !" << endl;
	}
	else if (SOCKET_ERROR == retVal)
	{
		cout << "listen failed!" << endl;
		closesocket(sServer);	//关闭服务端套接字
		WSACleanup();			//释放套接字资源;
		return -1;
	}
	else
	{
		cout << "One Client Socket is connecting !" << endl;
		
	}

	// 如果客户端发送请求，则接受客户端，开始从该客户端读取数据
	cout << "Server Socket is waiting accpetion !" << endl;
	int addrClientlen = sizeof(clientAddr);
	sClient = accept(sServer, (sockaddr FAR*)&clientAddr, &addrClientlen);
	if (INVALID_SOCKET == sClient)
	{
		cout << "accept failed!" << endl;
		closesocket(sServer);	//关闭服务端套接字
		WSACleanup();			//释放套接字资源;
		return -1;
	}
	else
	{
		cout << "Two Sockets are ready for communication !" << endl;
	}

	// 循环等待accept的端口发送数据，从客户端接收数据 & 向客户端发送数据
	while (true) {
		// 初始化缓冲空间
		ZeroMemory(bufRecv, BUF_SIZE);

		// 接收客户端发送的buf信息
		retVal = recv(sClient, bufRecv, BUF_SIZE, 0);
		if (SOCKET_ERROR == retVal)
		{// 接收失败则关闭服务端客户端套接字
			cout << "recv failed!" << endl;
			closesocket(sServer);	//关闭服务端套接字
			WSACleanup();			//释放套接字资源;
			return -1;
		}
			
		// 确认客户端发送的信息
		bufRecv[retVal] = '\0';			// 接收的最后一位设为\0，避免烫烫的问题
		cout << "Data recv from Client Socket: " << bufRecv << endl;
		// 若客户端发送的数据是'0'，则表示客户端想结束此次TCP通信		
		if (!strcmp(bufRecv, closeSymbol))
		{
			cout << "Client Socket wants to finish this communication" << endl;
			break;
		}

		// 将sendBuf信息发送到客户端
		cout << "Data send to Client Socket: ";
		cin >> bufSend;
		send(sClient, bufSend, strlen(bufSend), 0);
		// 若服务端发送的数据是'0'，则表示服务端想结束此次TCP通信	
		if (!strcmp(bufSend, closeSymbol))
		{
			cout << "Server Socket wants to finish this communication" << endl;
			break;
		}
	}
	// 退出
	closesocket(sServer);	//关闭服务端套接字
	WSACleanup();			//释放套接字资源;
	Sleep(5000);
	return 0;
}

客户端代码Client.cpp：

// Client.cpp : Defines the entry point for the console application.
#include "winsock2.h"
#include 
#include 
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
	const int BUF_SIZE = 64;
	WSADATA			wsd;				//WSADATA变量
	SOCKET			sClient;			//客户端套接字
	SOCKADDR_IN		servAddr;			//服务器地址
	char			bufSend[BUF_SIZE];	//发送数据缓冲区
	char			bufRecv[BUF_SIZE];  //接收数据缓冲区
	int				retVal;				//返回值
	char*			closeSymbol = "0";//结束通信的标志

	// 设置服务端地址
	servAddr.sin_family = AF_INET;
	inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", (void*)&servAddr.sin_addr.S_un.S_addr);
	servAddr.sin_port = htons((short)4999);
	int	nServAddlen = sizeof(servAddr);

	// 初始化套接字动态库
	if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd) != 0)
	{
		cout << "WSAStartup failed!" << endl;
		return -1;
	}

	// 创建服务端套接字
	sClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (INVALID_SOCKET == sClient)
	{
		cout << "Socket failed !" << endl;
		WSACleanup();               //释放套接字资源
		return  -1;
	}
	else
	{
		cout << "Client Socket init !" << endl;
	}

	// 客户端socket连接服务端
	retVal = connect(sClient, (LPSOCKADDR)&servAddr, sizeof(servAddr));
	if (SOCKET_ERROR == retVal)
	{
		cout << "connect failed!" << endl;
		closesocket(sClient);	//关闭套接字
		WSACleanup();			//释放套接字资源
		return -1;
	}
	else
	{
		cout << "Two Sockets are ready for communication !" << endl;
	}

	// 循环等待，向服务端发送数据 & 从服务端接收数据
	while (true) {
		// 初始化buf空间
		ZeroMemory(bufSend, BUF_SIZE);

		// 向服务端发送数据buf
		cout << "Data send to Server Socket: ";
		cin >> bufSend;
		retVal = send(sClient, bufSend, strlen(bufSend), 0);
		if (SOCKET_ERROR == retVal)
		{
			cout << "send failed!" << endl;
			closesocket(sClient);	//关闭服务端套接字
			WSACleanup();		    //释放套接字资源
			return -1;
		}
		// 若客户端发送的数据是'0'，则表示客户端想结束此次TCP通信
		if (!strcmp(bufSend, closeSymbol))
		{
			cout << "Client Socket wants to finish this communication" << endl;
			break;
		}

		// 从服务端接收数据bufRecv
		retVal = recv(sClient, bufRecv, BUF_SIZE, 0);
		bufRecv[retVal] = '\0';
		cout << "Data recv from Server Socket: " << bufRecv << endl;
		// 若服务端发送的数据是'0'，则表示服务端想结束此次TCP通信		
		if (!strcmp(bufRecv, closeSymbol))
		//if (bufRecv[0] == '0')
		{
			cout << "Server Socket wants to finish this communication" << endl;
			break;
		}

	}
	//退出
	closesocket(sClient);	//关闭服务端套接字
	WSACleanup();		
	//释放套接字资源
	Sleep(5000);
	return 0;
}

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注意事项

1. inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", (void*)&servAddr.sin_addr.S_un.S_addr);这句话是替代了inet_addr的作用，vs2015里面inet_addr好像不能用了，只能用inet_pton替代，之前需要添加#include 。这里是单机内两个进程间的通信，最后采用的是127.0.0.1的localhost作为IP地址。

2. WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData)：其中MAKEWORD(2,2)表示使用WINSOCK2版本，wsaData用来存储系统传回的关于WINSOCK的资料；

3. ZeroMemory(bufSend, BUF_SIZE);   //端口发送数据，需要在每次交互前，把之前的buf数据清空，避免缓冲区冗余；但是不能对这个端口的接受数据的缓冲bufRecv清空；这样会造成永久性的空接受情况。

4. retVal = recv(sClient, bufRecv,BUF_SIZE , 0);   //端口接受另一个端口数据，字符位要选择允许的满字符，这里为BUF_SIZE，确保每次都能把另一个端口的数据全都接收到；其中retVal记录了这组数据的长度；

5. 这里需要注意，不论是客户端还是服务端，recv和send的第一个参数都是sClient，即客户端的socket。对于服务端来说，recv和send的都是请求方的socket，也就是客户端；对于客户端来说，recv和send的都是客户端自己的socket，也就是自己是作为本次通信的请求方，进行发送操作和接收操作的。

6. bufRecv[retVal] = '\0';  //每次接受到的数据因为没有初始化，初始结构都是“烫烫烫烫”，在接受到后，会把前面的若干位变成接受的数据，但是后面还是都为烫，因此需要这个语句将接受数据的缓冲收尾，接受有效的前面若干位数据，剔除烫烫烫烫。

7. 最后通过输入0来结束本次通信，两个端口中任一一个发送了0，那就表示需要结束本次通信，两个进程会在5秒内自动关闭。

8. 客户端与服务端的单个调试，可以通过事先打开一个exe，然后debug另一个分析其中的问题【我debug的是客户端】；

9. 两个代码分别放于两个项目中，先运行启动服务端代码，然后运行客户端代码，就可以进行本机的两端通信调试。