1. Windows网络编程(C++ Socket编程)
文章目录
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- 基于TCP/IP协议的C/S模型
- 服务端
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- 1. 打开网络库
- 2. 校验版本
- 3. 创建一个socket
- 4. 绑定地址与端口
- 5. listen监听网络端口
- 6. accept等待客户端连接(创建客户端socket)
- 7. 与客户端收发消息
- 客户端
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基于TCP/IP协议的C/S模型
特点：面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。
C/S 即 客户端/服务器 模型。
socket：套节字
服务端
网络头文件，网络库：
#include // 网络头文件，Windows socket第二版
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") // 加载网络库，Windows socket第二版，32位； // 不管是32位还是64位环境，是第一版还是第二版，都用ws2_32.lib
1. 打开网络库
//函数原型
WSAStartup(
WORD wVersionRequested,
LPWSADATA lpWSAData
);
功能：打开/启动网络库启动了这个库，库里的函数才可以使用。
参数一：
使用的库的版本，类型是WORD(由 unsigned short 转定义而来)
定义一个WORD： WORD verSion = MAKEWORD(2, 2); 其中MAKEWORD(主版本，副版本)
参数二：
类型为LPWSADATA lpWSAData，系统获取网络配置信息，然后返回给此参数；当参数前有LP前缀时，应传对应类型变量地址
定义一个WSADATA结构体，然后传入它的地址 WSADATA dat;
返回值：
返回值为int类型，如果打开网络库成功，返回0，失败返回各种错误码
WORD verSion = MAKEWORD(2, 2);
WSADATA dat;
int nRes = WSAStartup(verSion, &dat);
//最后程序结束前一定要关闭网络库：WSACleanup();
2. 校验版本
if (2 != HIBYTE(dat.wVersion) || 2 != LOBYTE(dat.wVersion))
{
// 版本不对
WSACleanup(); //关闭库
return 0;
}
3. 创建一个socket
socket：将复杂的协议体系，执行流程封装成的一个接口，将复杂的协议与编程分开，直接操作socket，方便了网络程序开发；
其本质是一种数据类型，就是一个整数，表示着当前应用程序，协议等信息
//函数原型
socket(
int af,
int type,
int protocol
);
参数一：地址类型
是IPv4地址：AF_INET， IPv6地址：AF_INET6（两种常用的）
参数二：套节字类型
常用的有：
SOCK_STREAM，一种支持数据报的套节字类型，可靠、双向、基于字节流，使用的协议为TCP协议
SOCK_DGRAM， 支持数据报的套节字类型，使用的协议为UDP协议
参数三：协议类型
常用的有：
IPPROTO_TCP：TCP协议；IPPROTO_UDP：UDP协议
返回值：
成功返回可用的socket，socket不用时，一定要销毁：closesocket()
SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
4. 绑定地址与端口
//函数原型
int
bind(
SOCKET s,
const struct sockaddr *name,
int namelen
);
作用：
给创建的socket绑定地址与端口号
参数一：自己创建的socket
参数二：一个sockaddr结构体的指针，存储着地址类型、IP地址、端口号信息
使用方法：为了使用方便，使用sockaddr_in类型
sockaddr_in sin = {};
sin.sin_family = AF_INET; 地址类型
sin.sin_port = htons(4567); 端口号
sin.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(“192.168.1.4”); IP地址使用的端口号必须是本机没有占用的端口号，如不确定，可使用如下方法查看：
打开cmd 输入 netstat -ano 查看被使用的所有端口
输入netstat -ano|findstr “12345” 查看是否被占用
最后将sockaddr_in类型强转成sockaddr* 即 (sockaddr*)&sin
参数三：参数二的类型大小，常用sizeof（）
返回值：成功返回0，失败返回SOCKET_ERROR，具体错误码通过 int WSAGetLastError(void) 获得
sockaddr_in sin = {};
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(4567);
sin.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.4");
//2 bind 绑定用于接受客户端链接的网络端口
if (SOCKET_ERROR == bind(sock, (sockaddr*)&sin, sizeof(sin)))
{
cout << "绑定网络端口失败" << endl;
}
else {
cout << "绑定网络端口成功" << endl;
}
5. listen监听网络端口
int
listen(
SOCKET s,
int backlog
);
作用：
将套节字置入正在传入侦听连接的状态
参数一：服务器端socket
参数二：挂起连接队列的最大长度
比如有100个用户连接请求，系统一次只能处理20个，剩下的80个就会进入此队列，一般填写SOMAXCONN，让系统自动选择
返回值：成功返回0，失败返回SOCKET_ERROR
if (SOCKET_ERROR == listen(sock, 5))
{
cout << "监听网络端口失败" << endl;
}
else {
cout << "监听网络端口成功" << endl;
}
6. accept等待客户端连接(创建客户端socket)
SOCKET
accept(
SOCKET s,
struct sockaddr * addr,
int * addrlen
);
作用：
listen监听客户端的连接请求，accept将客户端的信息绑定到一个socket上，然后通过返回值返回
参数一：自己创建的socket
参数二：客户端的地址端口信息结构体，和bind函数的第二个参数一样
参数三：参数二的大小
PS：参数二，三都可以设置为NULL，不直接得到客户端的地址，端口等信息
返回值：成功返回客户端socket，失败返回INVALID_SOCKET
sockaddr_in clientAddr = {};
int nAddrLen = sizeof(sockaddr_in);
SOCKET cSock = INVALID_SOCKET;
cSock = accept(sock, (sockaddr*)&clientAddr, &nAddrLen);
if (INVALID_SOCKET == cSock)
{
cout << "错误，接受到无效客户端SOCKET..." << endl;
}
7. 与客户端收发消息
接收消息：得到指定客户端（参数一）发来的消息，原理为调用recv，通过socket找到协议的缓冲区，并把数据拷贝进参数二（用户自己设置的缓冲区）
int
recv(
SOCKET s,
char * buf,
int len,
int flags
); // recv接收消息过程是阻塞的
参数一：客户端的socket
参数二：接收消息的存储空间(协议规定网络最大传输单元为1500字节)
参数三：想要读取的字节数，一般为参数二字节数减一
参数四：一般为0：表示将协议缓冲区中的数据拷贝到我们的Buf中，然后协议的缓冲区就删除这一部分已拷贝的数据(读出来就删除)
MSG_PEEK：数据被复制到Buf中，但不会从协议的缓冲区中删除
MSG_OOB：传输一段数据，在外带一个额外的特殊数据
MSG_WAITALL：知道协议的缓冲区中数据的字节数满足参数三请求的字节数，才开始读取
返回值：读出来的字节数大小，若客户端下线，返回0，若执行失败，返回SOCKET_ERROR
int nlen = recv(cSock, recvBuf, 128, 0);
if (nlen == 0)
{
cout << "客户端退出..." << endl;
}
发送消息：向目标发送数据，send函数将我们的数据复制进系统的协议发送缓冲区中，然后系统发送出去，最大传输单元1500字节
int
send(
SOCKET s,
const char * buf,
int len,
int flags
);
参数一：目标的socket
参数二：给对方发送的数据
参数三：字节个数
惨数四：一般为0，表示正常的发送
MSG_OOB：意义同recv
MSG_DONTROUTE：指定数据应不受路由限制
返回值：成功则返回写入的字节数，失败返回SOCKET_ERROR
send(cSock, msg.c_str(), msg.length(), 0);
服务端代码：
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include
#include
#include
#include
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
using namespace std;
int main()
{
// 启动Windows socket2 环境
//初始化套节字
WORD ver = MAKEWORD(2, 2);
WSADATA dat;
WSAStartup(ver, &dat);
// 校验版本
if (2 != HIBYTE(dat.wVersion) || 2 != LOBYTE(dat.wVersion))
{
// 版本不对
WSACleanup();
return 0;
}
//1 建立一个socket
SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
sockaddr_in sin = {};
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(4567);
sin.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.4");
//2 bind 绑定用于接受客户端链接的网络端口
if (SOCKET_ERROR == bind(sock, (sockaddr*)&sin, sizeof(sin)))
{
cout << "绑定网络端口失败" << endl;
}
else {
cout << "绑定网络端口成功" << endl;
}
//3. listen监听网络端口
if (SOCKET_ERROR == listen(sock, 5))
{
cout << "监听网络端口失败" << endl;
}
else {
cout << "监听网络端口成功" << endl;
}
//4 accept 等待客户端链接
sockaddr_in clientAddr = {};
int nAddrLen = sizeof(sockaddr_in);
SOCKET cSock = INVALID_SOCKET;
string msg = "Hello, I'm Server";
cSock = accept(sock, (sockaddr*)&clientAddr, &nAddrLen);
if (INVALID_SOCKET == cSock)
{
cout << "错误，接受到无效客户端SOCKET..." << endl;
}
cout << "新客户端加入：" << inet_ntoa(clientAddr.sin_addr) << endl;
//5 send 向客户端发送数据
char recvBuf[128] = {};
while (true)
{
int nlen = recv(cSock, recvBuf, 128, 0);
if (nlen <= 0)
{
cout << "客户端退出..." << endl;
break;
}
send(cSock, msg.c_str(), msg.length(), 0);
}
//6 关闭套接字closesocket
closesocket(sock);
//清楚Windows socket环境
WSACleanup();
}
客户端
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打开网络库
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校验版本
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创建socket
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连接到服务器
int connect( SOCKET s, const struct sockaddr * name, int namelen );作用：连接服务器并将服务器信息与服务器socket绑定到一起
参数一：服务器socket
参数二：服务器IP地址和端口号的结构体
参数三：参数二结构体大小
返回值：成功返回0，失败返回SOCKET_ERROR
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与服务器收发消息
客户端代码：
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include
#include
#include
#include
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
using namespace std;
int main()
{
// 启动Windows socket2 环境
//初始化套节字
WORD ver = MAKEWORD(2, 2);
WSADATA dat;
WSAStartup(ver, &dat);
//1 创建一个socket
SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (INVALID_SOCKET == sock)
{
cout << "错误，建立socket失败" << endl;
}
else
{
cout << "建立socket成功.." << endl;
}
//2 连接服务器
sockaddr_in sin = {};
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(4567);
sin.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.4");
if (SOCKET_ERROR == connect(sock, (sockaddr*)&sin, sizeof(sockaddr_in)))
{
cout << "建立连接失败..." << endl;
}
else {
cout << "建立连接成功..." << endl;
}
//3 接收服务器信息
char recvBuf[256] = {};
int nlen = recv(sock, recvBuf, 256, 0);
if (nlen > 0)
{
cout << "接受到数据：" << recvBuf << endl;
}
//4 关闭套节字closesocket
closesocket(sock);
getchar();
//清楚Windows socket环境
WSACleanup();
}