C/C++网络编程详解(Windows版)

文章目录

  • 前言
  • 一、服务器
    • WSAStartup函数
      • 正常使用
      • 函数详解
    • socket函数
    • bind函数
    • listen函数
    • accept函数
    • send函数
    • recv函数
    • closesocket函数
    • WSACleanup函数
  • 二、客户端
    • connect函数
  • 三、其它网络相关函数
    • htons,ntohs等
    • inet_addr,inet_ntoa
    • gethostbyname
    • 注意事项


前言

相比于基础,网络编程就要复杂一些,但其实也有固定格式,记住即可。

需要的头文件和库:

#include
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

一、服务器

主要流程及主要函数:

  1. 网络环境初始化:WSAStartup
  2. 创建服务器套接字:socket
  3. 绑定本机IP和端口:bind
  4. 监听客户端:listen
  5. 等待客户端连接:accept
  6. 发送消息:send
  7. 接收消息:recv
  8. 关闭socket:closesocket
  9. 清除网络环境:WSACleanup

WSAStartup函数

正常使用

函数原型:

int WSAStartup(
WORD wVersionRequested, //版本号,使用MAKEWORD宏生成
LPWSADATA lpWSAData //数据
);
//返回值:0代表成功,否则失败

使用方法:

#include
#include
#pragma comment(lib,"ws2_32")
using namespace std;
int main() {
	WSADATA data;
	int ret=WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&data);
	if (ret) {
		cout << "初始化网络错误!" << endl;
		return -1;
	}
}

该函数用于初始化网络环境,参数基本上是固定写法,记住即可,必须要有。

函数详解

该函数实则是用来加载Windows Socket动态库的

wVersionRequested参数用来指定准备加载动态库的版本号,高字节为库文件的副版本,低字节指定主版本,MAKEWORD(X,Y)宏用于生成该参数,其中X为高字节,Y为低字节

lpWSAData 为指向WSADATA结构体的指针,该参数用于返回被加载动态库的有关信息

typedef struct WSAData {
WORD  			wVersion; //期望调用者使用的socket版本(或实际返回的socket版本,可根据此参数判断返回的版本号是否正确,可通过HIBYTE宏取得高字节,LOBYTE宏取得低字节)
WORD  			wHighVersion; //本机Dll支持的最高版本
unsigned short  iMaxSockets;//一个进程最多可以打开的套接字数量(2.0版本后忽略此值)
unsigned short  iMaxUdpDg; //一个进程发送或接收的最大数据报长度
char FAR *   	lpVendorInfo; //厂商专有信息(2.0版本后忽略此值)
char    		szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1]; //DLL的描述信息
char    		szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1];//DLL的状态信息

socket函数

函数原型:

SOCKET socket(
int af,	//地址类型,常用IPv4地址:AF_INET,和IPv6地址:AF_INET6
int type, //套接字类型,常用TCP协议:SOCK_STREAM,UDP协议:SOCK_DGRAM
int protocol //协议类型,一般填0,自动选择即可
);
//返回值,INVALID_SOCKET失败,该宏实则定义为-1,否则成功

使用:


SOCKET sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if (sock == -1) {
	cout << "创建套接字失败";
	return -1;
}

该代码创建了IPv4类型的地址,TCP协议的套接字

完整视图:
C/C++网络编程详解(Windows版)_第1张图片

bind函数

函数原型:

int bind( 
SOCKET s, //创建的socket
sockaddr * name, //包含地址和端口的结构体
int namelen //sockaddr 结构长度
);
//返回值:返回SOCKET_ERROR失败,该宏被定义为-1,否则成功,返回值为0

使用:

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS //vs环境下必须定义,否则无法使用inet_addr函数
sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET; //地址为IPv4协议
addr.sin_port = htons(9999); //端口为9999
addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体绑定本机的地址
ret=bind(sock,(sockaddr*)&addr, sizeof(addr)); //绑定
if (ret == -1) {
	cout << "绑定地址端口失败";
	return -1;
}

完整视图:
C/C++网络编程详解(Windows版)_第2张图片

listen函数

函数原型:

int listen(
SOCKET s, //要监听的socket
int backlog //等待连接的最大队列长度
);
//返回值:返回SOCKET_ERROR失败,该宏被定义为-1,否则成功,返回值为0

使用:

ret=listen(sock,5);
if (ret == -1) {
	cout << "监听套接字失败";
	return -1;
}

完成代码:
C/C++网络编程详解(Windows版)_第3张图片

accept函数

函数原型:

SOCKET accept(
SOCKET s, //接收的socket
sockaddr* addr, //接收到客户端的地址信息
int * addrlen //地址信息长度
);
//返回值:返回INVALID_SOCKET失败,该宏定义为-1,否则成功返回客户端的套接字,可进行发送和接收消息

使用:

sockaddr addrCli;
int len = sizeof(addrCli);
SOCKET sockCli=accept(sock,&addrCli,&len);
if (sockCli == -1) {
	cout << "接收客户端连接失败";
	return -1;
}

完整代码视图:
C/C++网络编程详解(Windows版)_第4张图片

send函数

函数原型:

int send(
SOCKET s,
char * buf,//要发送的内容
int len, //内容长度
int flags //一般为0,拷贝到程序中就立即删除内核中的数据,或MSG_DONTROUTE:要求传输层不要将数据路由出去,MSG_OOB:标志数据应该被带外发送
);
//返回值:-1(或宏SOCKET_ERROR)表示发送失败,否则返回发送成功的字节数

使用:

char buf[0xFF] = "我是服务器";
ret=send(sockCli, buf, strlen(buf),0);
if (ret == -1) {
	cout << "发送信息失败";
}

整体视图:
C/C++网络编程详解(Windows版)_第5张图片

recv函数

函数原型:

int recv(
SOCKET s, //套接字
 char * buf, //接受数据的缓存区
int len, //缓存区大小
int flags //标志,一般填0,将消息拷贝到应用程序中,将内核中的数据删除,还可以填MSG_PEEK,只取数据,不从内核中删除数据,MSG_OOB:处理带外数据
);
//返回值:小于等于0都表示出错,大于0则表示接收成功的数据大小

使用:

ret=recv(sockCli,buf,0xFF,0);
if (ret <= 0) {
	cout << "接受客户端数据失败";
	return -1;
}

完整视图:
C/C++网络编程详解(Windows版)_第6张图片

closesocket函数

int closesocket(
SOCKET s //要关闭的socket
);

该函数就是关闭不用的socket,释放资源

WSACleanup函数

无任何参数,直接调用即可

WSACleanup();

按理说尽量在应用程序退出时都要进行清理,否则下次启动可能出现错误

修改后的代码视图:
C/C++网络编程详解(Windows版)_第7张图片
完整代码:

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS
#include
#pragma comment(lib,"ws2_32")
#include
using namespace std;
int main() {
	WSADATA data;
	int ret=WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&data);
	if (ret) {
		cout << "初始化网络错误!" << endl;
		WSACleanup();
		return -1;
	}
	SOCKET sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
	if (sock == -1) {
		cout << "创建套接字失败";
		WSACleanup();
		return -1;
	}
	sockaddr_in addr;
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(9999);
	addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
	ret=bind(sock,(sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
	if (ret == -1) {
		cout << "绑定地址端口失败";
		WSACleanup();
		return -1;
	}
	ret=listen(sock,5);
	if (ret == -1) {
		cout << "监听套接字失败";
		WSACleanup();
		return -1;
	}
	sockaddr addrCli;
	int len = sizeof(addrCli);
	SOCKET sockCli=accept(sock,&addrCli,&len);
	if (sockCli == -1) {
		cout << "接收客户端连接失败";
		WSACleanup();
		return -1;
	}
	char buf[0xFF] = "我是服务器";
	ret=send(sockCli, buf, strlen(buf),0);
	if (ret == -1) {
		cout << "发送信息失败";
		WSACleanup();
		return -1;
	}
	ret=recv(sockCli,buf,0xFF,0);
	if (ret <= 0) {
		cout << "接受客户端数据失败";
		WSACleanup();
		return -1;
	}
	WSACleanup();
}

至此,一个最简单的windows服务器就写好了,可以简单执行一次发送数据和一次接受数据。

二、客户端

主要流程和函数:

  1. 初始化网络环境:WSAStartup
  2. 创建套接字:socket
  3. 连接服务器:connect
  4. 发送数据:send
  5. 接收数据:recv
  6. 清理网络环境:WSACleanup

其它三个函数与服务器一样,只是多出个connect函数,使用方法也与bind函数类似

connect函数

函数原型:

int connect(
SOCKET s, //与服务器连接的socket
sockaddr* name, //服务器的地址端口
int namelen //上个参数结构体的长度
);
//返回值:-1失败,否则成功

使用方法:

sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(9999);
addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
int ret = connect(sock, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
if (ret == -1) {
	cout << "连接服务器失败" << endl;
	return -1;
}

完整代码视图:
C/C++网络编程详解(Windows版)_第8张图片
完整代码:

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS
#include
#include
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;
int main() {
	WSADATA data;
	int ret = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &data);
	if (ret) {
		cout << "初始化网络错误!" << endl;
		WSACleanup();
		return -1;
	}
	SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	sockaddr_in addr;
	addr.sin_family = AF_INET;
	addr.sin_port = htons(9999);
	addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
	int ret = connect(sock, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
	if (ret == -1) {
		WSACleanup();
		cout << "连接服务器失败" << endl;
		return -1;
	}
	char buf[0xFF];
	ret=recv(sock,buf,sizeof(buf),0);
	if (ret <= 0) {
		WSACleanup();
		cout << "接收服务器数据失败" << endl;
		return -1;
	}
	cout << "服务器:" << buf << endl;

	ret=send(sock,buf,ret,0); //将接收到的数据发回服务器
	if (ret <= 0) {
		WSACleanup();
		cout << "发送服务器数据失败" << endl;
		return -1;
	}
	WSACleanup();
}

三、其它网络相关函数

htons,ntohs等

这种函数名有固定的意义:

  • h:home
  • n:network
  • s:short
  • l:long

htons:意思就是本机字节序转到网络字节序,short类型的长度
ntohs:意思就是网络字节序转到本机字节序,short类型的长度

还有htonl,htonll,htonf等也是类似的意思

inet_addr,inet_ntoa

  • inet_addr:负责将我们平时看到的网络地址127.0.0.1等转化为网络字节序
  • inet_ntoa:负责将网络字节序还原为我们平时看到的字符串127.0.0.1等

使用方法:

sockaddr_in addr;
addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //将127.0.0.1转换为网络字节序
char* c_IP = inet_ntoa(addr.sin_addr);//将网络字节序转换为127.0.0.1字符串

gethostbyname

通过域名获取ip地址,比如我们常见的www.baidu.com的ip地址是多少呢?就可以通过这个函数获取

使用方法:

//获取主机ip
HOSTENT* host = gethostbyname("www.baidu.com"); //如获取网站IP地址,参数填写域名即可,不需加"http://"
if (host == NULL)
{
	return false;
}
//转化为char*并拷贝返回
cout << inet_ntoa(*(in_addr*)*host->h_addr_list);

注意事项

这些函数都被微软定为不安全函数,想正常使用就必须在代码最前面定义宏:

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS

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