C++网络编程学习：跨平台支持Windows、Linux系统
网络编程学习记录
- 使用的语言为C/C++
- 源码支持的平台为：Windows / Linux
笔记一：建立基础TCP服务端/客户端 点我跳转
笔记二：网络数据报文的收发 点我跳转
笔记三：升级为select网络模型 点我跳转
笔记四：跨平台支持Windows、Linux系统 点我跳转
笔记五：源码的封装 点我跳转
笔记六：缓冲区溢出与粘包分包 点我跳转
笔记七：服务端多线程分离业务处理高负载 点我跳转
笔记四
- 网络编程学习记录
- 一、为何要进行跨平台操作
- 二、关于Win与Linux系统下网络编程的差异
- 三、基于笔记三源码进行 跨平台化升级
-
- 1.客户端源码
- 2.服务端源码
- 四、移植过程中遇到的一些小问题
-
- 1.关于IP的问题
- 2.关于端口的问题
一、为何要进行跨平台操作
首先，我是想在网络编程学习渐入佳境后，自己尝试做一个网络方面的项目，其中就必须用到服务器。Linux服务器相比Windows服务器更加稳定且高效，所以对于我来说，学会如何编写出可以在Linux系统下运行的网络程序是必不可少的。
其次，就目前来说，企业中的高性能网络编程都是基于Linux的，学会跨平台的网络编程技能，可以在未来就业方面等有很大的好处。
由此，我决定在网络编程学习的第四小阶段，学习如何进行跨平台的网络编程。
二、关于Win与Linux系统下网络编程的差异
差异一
在Linux环境下，程序的头文件与定义与Win环境下存在差异。
#ifdef _WIN32
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include这是更改后的程序部分。
可以看出：
- Win环境下的特有头文件
对应Linux环境下的特有头文件 。 - Win环境下的网络头文件
对应Linux环境下的特有头文件 。 - SOCKET为Win环境下的特有数据类型，其原型为unsigned __int64，所以我们在Linux下，需要简单对SOCKET进行定义。
- Linux中同样对INVALID_SOCKET与SOCKET_ERROR也没有定义，所以我们参考Win中的定义，在Linux系统下对其定义。
(此图为Win环境下_socket_types.h头文件中的相关定义)
差异二
在Linux环境下不需要使用WSAStartup与WSACleanup搭建网络环境，这是Win环境特有的。
- 所以我们只需要加上判断即可，当检测到系统环境为Win时执行即可：
#ifdef _WIN32
//启动windows socket 2,x环境 windows特有
WORD ver = MAKEWORD(2,2);//WinSock库版本号
WSADATA dat;//网络结构体 储存WSAStartup函数调用后返回的Socket数据
if(0 != WSAStartup(ver,&dat))//正确初始化后返回0
{
return 0;
}
#endif
#ifdef _WIN32
//清除windows socket 环境
WSACleanup();
#endif
差异三
Linux环境与Win环境下，网络通信相关结构体 sockaddr_in和sockaddr 存在差异。
最明显的差异为存储IP的结构不太一样。
- 所以我们这样更改即可：
#ifdef _WIN32
_sin.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");//想要连接的IP
#else
_sin.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");//想要连接的IP
#endif
差异四
Linux环境与Win环境下，关闭套接字的函数存在差异。
Win下为closesocket()，Linux下则简单粗暴为close()。
- 所以我们这样更改即可：
#ifdef _WIN32
//关闭socket
closesocket(_mysocket);
#else
//关闭socket/LINUX
close(_mysocket);
#endif
差异五
Linux环境与Win环境下，服务器的accept连接函数参数存在差异。
Win下的最后一个参数为int型地址，Linux下则为socklen_t型地址。进行一次强制转换即可。
- 所以我们这样更改即可：
#ifdef _WIN32
_temp_socket = accept(_mysocket,(sockaddr*)&_clientAddr,&_addr_len);//自身套接字 客户端结构体 结构体大小
#else
_temp_socket = accept(_mysocket,(sockaddr*)&_clientAddr,(socklen_t*)&_addr_len);//自身套接字 客户端结构体 结构体大小
#endif
差异六
Linux环境与Win环境下，fd_set结构体中的参数出现了变化，不再有储存socket数量的fd_count变量，所以我们需要对源码下select函数的第一个参数进行准确的数据传入。
select函数的第一个参数实际为 所有socket的最大值+1，所以我们新建一个变量，用于储存最大值。在每次对fdread集合进行导入时，找到socket的最大值，随后传入select函数即可。
- 所以我们这样更改即可：
SOCKET _maxSock = _mysocket;//最大socket
for(int n=_clients.size()-1; n>=0; --n)//把连接的客户端 放入read集合
{
FD_SET(_clients[n],&_fdRead);
if(_maxSock < _clients[n])
{
_maxSock = _clients[n];//找最大
}
}
//select函数筛选select
int _ret = select(_maxSock+1,&_fdRead,&_fdWrite,&_fdExcept,&_t);
差异七
Linux环境与Win环境下，fd_set结构体中的参数出现了变化，不再有储存socket数量的fd_count变量，所以我们需要对源码下面关于遍历socket的逻辑进行改变。
首先遍历 _clients 数组中的所有socket，随后使用FD_ISSET函数判定其是否存在待处理事件，如果有，即可按逻辑进行处理。
- 所以我们这样更改即可：
for(int n=0; n<_clients.size(); ++n)//遍历所有socket
{
if(FD_ISSET(_clients[n],&_fdRead))//看一下是否在待处理事件列表中
{
if(-1 == _handle(_clients[n]))//处理请求 客户端退出的话
{
vector<SOCKET>::iterator iter = _clients.begin()+n;//找到退出客户端的地址
if(iter != _clients.end())//如果是合理值
{
_clients.erase(iter);//移除
}
}
}
}
三、基于笔记三源码进行 跨平台化升级
1.客户端源码
#ifdef _WIN32
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include2.服务端源码
#ifdef _WIN32
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include
}
//监听网络端口
if(SOCKET_ERROR == listen(_mysocket,5))//套接字 最大多少人连接
{
cout<<"监听失败"<<endl;
}
else
{
//cout<<"监听成功"<
}
while(true)
{
fd_set _fdRead;//建立集合
fd_set _fdWrite;
fd_set _fdExcept;
FD_ZERO(&_fdRead);//清空集合
FD_ZERO(&_fdWrite);
FD_ZERO(&_fdExcept);
FD_SET(_mysocket,&_fdRead);//放入集合
FD_SET(_mysocket,&_fdWrite);
FD_SET(_mysocket,&_fdExcept);
timeval _t = {
2,0};//select最大响应时间
SOCKET _maxSock = _mysocket;//最大socket
for(int n=_clients.size()-1; n>=0; --n)//把连接的客户端 放入read集合
{
FD_SET(_clients[n],&_fdRead);
if(_maxSock < _clients[n])
{
_maxSock = _clients[n];//找最大
}
}
//select函数筛选select
int _ret = select(_maxSock+1,&_fdRead,&_fdWrite,&_fdExcept,&_t);
if(_ret<0)
{
printf("select任务结束\n");
break;
}
if(FD_ISSET(_mysocket,&_fdRead))//获取是否有新socket连接
{
FD_CLR(_mysocket,&_fdRead);//清理
//等待接收客户端连接
sockaddr_in _clientAddr = {
};//新建sockadd结构体接收客户端数据
int _addr_len = sizeof(sockaddr_in);//获取sockadd结构体长度
SOCKET _temp_socket = INVALID_SOCKET;//声明客户端套接字
#ifdef _WIN32
_temp_socket = accept(_mysocket,(sockaddr*)&_clientAddr,&_addr_len);//自身套接字 客户端结构体 结构体大小
#else
_temp_socket = accept(_mysocket,(sockaddr*)&_clientAddr,(socklen_t*)&_addr_len);//自身套接字 客户端结构体 结构体大小
#endif
if(INVALID_SOCKET == _temp_socket)//接收失败
{
cout<<"接收到无效客户端Socket"<<endl;
}
else
{
cout<<"新客户端加入"<<endl;
printf("IP地址为：%s \n", inet_ntoa(_clientAddr.sin_addr));
//群发所有客户端 通知新用户登录
NewUserJoin _user_join;
strcpy(_user_join.UserName,inet_ntoa(_clientAddr.sin_addr));
for(int n=0;n<_clients.size();++n)
{
send(_clients[n],(const char*)&_user_join,sizeof(NewUserJoin),0);
}
//将新的客户端加入动态数组
_clients.push_back(_temp_socket);
}
}
for(int n=0; n<_clients.size(); ++n)//遍历所有socket
{
if(FD_ISSET(_clients[n],&_fdRead))//看一下是否在待处理事件列表中
{
if(-1 == _handle(_clients[n]))//处理请求 客户端退出的话
{
vector<SOCKET>::iterator iter = _clients.begin()+n;//找到退出客户端的地址
if(iter != _clients.end())//如果是合理值
{
_clients.erase(iter);//移除
}
}
}
}
printf("空闲时间处理其他业务\n");
}
#ifdef _WIN32
//关闭客户端socket
for(int n=0; n<_clients.size(); ++n)
{
closesocket(_clients[n]);
}
//关闭socket
closesocket(_mysocket);
//清除windows socket 环境
WSACleanup();
#else
//关闭客户端socket
for(int n=0; n<_clients.size(); ++n)
{
close(_clients[n]);
}
//关闭socket/LINUX
close(_mysocket);
#endif
printf("任务结束，程序已退出");
getchar();
return 0;
}
四、移植过程中遇到的一些小问题
1.关于IP的问题
如果服务端在本机Windows环境下运行，客户端在VM虚拟机Linux环境下运行，则在Windows命令行上输入ipconfig命令。下面这一块数据下的IPv4地址即为客户端需要连接的IP。
以太网适配器 VMware Network Adapter VMnet8:
连接特定的 DNS 后缀 . . . . . . . :
本地链接 IPv6 地址. . . . . . . . :
IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . :
子网掩码 . . . . . . . . . . . . :
默认网关. . . . . . . . . . . . . :
如果服务端在VM虚拟机Linux环境下运行，客户端在本机Windows环境下运行，则在Linux命令行上输入ifconfig命令。显示出来的数据中网卡的IP即为客户端需要连接的IP。
2.关于端口的问题
如果你的服务端运行正常，客户端运行正常，本机双开客户端和服务端也运行正常，但本机与虚拟机各开一个却连接不上时，可能是服务端的端口未开放导致的。
- Windows环境下会主动提示，点击允许即可，如果还是不行就去网上搜。
- Linux环境下相关命令如下：
systemctl status firewalld 查看防火墙状态
systemctl start firewalld 开启防火墙
systemctl stop firewalld 关闭防火墙
service firewalld start 开启防火墙
查看对外开放的8888端口状态 yes/no
firewall-cmd --query-port=8888/tcp
打开8888端口
firewall-cmd --add-port=8888/tcp --permanent
重载端口
firewall-cmd --reload
移除指定的8888端口：
firewall-cmd --permanent --remove-port=8888/tcp