基于windows环境利用VS下通过Linux环境下服务器进行UDP通信交流

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前言

Linux

udpServer.cc

udpServer.hpp

makefile

windows

细节1 --  头文件引入

细节2 -- 固定写法

细节3 -- 结束后清理

细节4 -- socket返回值接受

细节5 -- 套接字创建(一样的写法)

细节6 -- 填写sockaddr_in结构体

细节7 -- 接发收数据

细节8 -- 报错信息的处理

解决方法

细节9 -- 中文编码不支持

结果

源码

Windows

udpclient.cc

本文参考文献

---

前言

简单的UDP网络程序  -- 简单UDP搭建教程

经过大刀阔斧之后现在我们有了一个只能接受消息的简单UDP server

Linux

udpServer.cc

#include "udpServer.hpp"
#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;
using namespace Server;

static void Usage(string proc)
{
    cout << "Usage:\n\t" << proc << " local_port\n\n"; // 命令提示符
}

// demo1
void handlerMessage(int sockfd, string clientip, uint16_t clientport, string message)
{
    string response_message = message;
    response_message += " [server echo]";

    // 开始返回
    struct sockaddr_in client;
    bzero(&client, sizeof(client));

    client.sin_family = AF_INET;
    client.sin_port = htons(clientport);
    client.sin_addr.s_addr = inet_addr(clientip.c_str()); // 字符串转网络(点分十进制 转 数字序列)

    sendto(sockfd, response_message.c_str(), response_message.size(), 0, (const sockaddr *)&client, sizeof(client));
}

// ./udpServer port
int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 2) // 这里我们只想要传递两个参数，所以当argc不是3的时候就直接报错退出就行了，注意文件名运行的那个指令也会算进去所以argc +1
    {
        Usage(argv[0]);
        exit(USAGE_ERR);
    }
    uint16_t port = atoi(argv[1]); // 使用atoi强转，因为argv里面放置的都是字符串，类型需要转换

    std::unique_ptr usvr(new udpServer(handlerMessage, port));

    usvr->initServer();
    usvr->start();

    return 0;
}

udpServer.hpp

#pragma once
 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
namespace Server
{
    using namespace std;
    static const string defaultIp = "0.0.0.0"; // 直接使用这个缺省值,代表监听机器上的所有ip端口
    static const int gnum = 1024;
    enum
    {
        USAGE_ERR = 1,
        SOCKET_ERR,
        BIND_ERR,
        OPEN_ERR
    }; // 1.命令行输入错误 2.创建套接字错误 3.绑定端口号错误
 
    typedef function func_t;
 
    class udpServer
    {
    public:
        udpServer(const func_t &cd, const uint16_t &port, const string &ip = defaultIp)
            : _callback(cd), _port(port), _ip(ip), _sockfd(-1)
        {
        }
        void initServer() // 初始化
        {
            // 1.创建套接字
            _sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
            if (_sockfd == -1)
            {
                cerr << "socket error: " << errno << " : " << strerror(errno) << endl;
                exit(SOCKET_ERR); // 创建套接字失败直接终止进程
            }
            cout << "udpServer success: "
                 << " : " << _sockfd << endl;
 
            // 2.绑定套接字(port, ip)
            // 未来服务器要明确的port， 不能随意改变 -- 变了别人就找不到了
            struct sockaddr_in local;     // 这里是定义了一个变量，在栈上，而且是用户层，还没有bind之前都是没有产生联系
            bzero(&local, sizeof(local)); // 先填 0 再修正
            // 注意这下面几个名字是拼接出来的，就是那个##拼接而来的
            local.sin_family = AF_INET;                     // 这里设置与套接字的AF_INET设置意义是不一样的，socket是创建一个网络通信的套接字，在这里是填充一个sockaddr_in的结构体用来网络通信
            local.sin_port = htons(_port);                  // 你如果给别人发信息，你的port和ip要不要发送给对方？ 答案是要的
            local.sin_addr.s_addr = inet_addr(_ip.c_str()); // 1. string->unit32_t  2. htonl(); -> inet_addr
            // local.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);  //可以主机转网络，不够也可以不处理，直接赋值也行
            int n = bind(_sockfd, (struct sockaddr *)&local, sizeof(local));
            if (n == -1)
            {
                cerr << "bin error: " << errno << " : " << strerror(errno) << endl;
                exit(BIND_ERR);
            }
            // UDP Server 的预备工作完成
        }
        void start() // 启动
        {
            // 服务器的本质其实就是一个死循环
            char buffer[gnum]; // 定义一个数组来充当缓冲区
            for (;;)
            {
                // 读取数据
                struct sockaddr_in peer;
                socklen_t len = sizeof(peer); // 必须设置成这个结构体的大小，当作为输入时，告诉recvfrom的长度的多少
                ssize_t s = recvfrom(_sockfd, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0, (struct sockaddr *)&peer, &len);
                // 关系两件事情
                // 1.数据是什么？ 2. 谁发的？
                if (s > 0)
                {
                    buffer[s] = 0;
                    // 因为是从网络上读取的，所以一定要转，可以使用接口
                    // inet_ntoa 将一个网络字节序的IP地址（也就是结构体in_addr类型变量）转化为点分十进制的IP地址（字符串）
                    string clientip = inet_ntoa(peer.sin_addr); // 1.网络序列 2.整数 -> 点分十进制的ip
                    uint16_t clientport = ntohs(peer.sin_port);
                    string message = buffer;
 
                    cout << clientip << "[" << clientport << "]# " << message << endl;
 
                    //我们只把数据读上来就完了吗？ 我们要对数据进行处理 -- 所以我们用回调函数的方式来解决
                    _callback(_sockfd, clientip, clientport, message);
                }
            }
        }
        ~udpServer() // 析构
        {
        }
 
    private:
        uint16_t _port;
        // 实际上，一款网络服务器，不建议指明一个IP，因为一个服务器可以能有多个ip，万一用户使用其他的ip地址来访问该端口号(这里是8080,就收不到了)，这也是我们为什么使用0.0.0.0的IP缺省值
        string _ip;
        int _sockfd;
        func_t _callback; // 回调函数，用以处理数据
    };
}

makefile

cc=g++
udpServer:udpServer.cc
	$(cc) -o $@ $^ -std=c++11
 
.PHONY:clean
clean:
	rm -f udpServer

windows

方法和Linux下没有什么本质的差别，并且差别很小，只有一点细节需要注意

关于需要的库之类的在安装VS的时候就自动携带了

细节1 --  头文件引入

在Windows下使用socket协议进行编程需要进入一个库

并且使用库时需要指明版本

这里使用的是

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") 

w -- Windows

s  -- socket

2  -- 版本号

32 -- 32位 

细节2 -- 固定写法

固定写法

这Windows下使用需要初始化信息，创建一个结构体，这里WSAStartup的用处对比版本，MAKEWORD是构建一个2.2版本的放到wsd里面去，因为在Windows下UDP客户端有版本，即使用的库和版本号是要匹配的，不过这段代码后面是对我们多大用处的，基本上是固定写法

	WSAData wsd;           //初始化信息
    //启动Winsock
    if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd) != 0) {
        /*进行WinSocket的初始化,windows 初始化socket网络库，申请2，2的版本，windows socket编程必须先初始化。*/
        cout << "WSAStartup Error = " << WSAGetLastError() << endl;
        return 0;
    }
    else {
        cout << "WSAStartup Success" << endl;
    }

细节3 -- 结束后清理

用完之后需要清理，加上这一句就行了

    //清理
    WSACleanup();

细节4 -- socket返回值接受

我们需要创建一个SOCKET 类型的对象接受socket返回值

细节5 -- 套接字创建(一样的写法)

一样的写法

细节6 -- 填写sockaddr_in结构体

        Windows下对sockaddr_in进行了封装，用大写的，不过我们这里为了和Linux下保持一致就直接沿用Linux的那一套

    struct sockaddr_in server;
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons(serverport);
    server.sin_addr.s_addr = inet_addr(serverip.c_str());

细节7 -- 接发收数据

第四个参数为0 -- 阻塞式接发送

#define NUM 1024
    char inbuffer[NUM];
    string line;
	while (true)
	{
        //发送逻辑
        cout << "Please Enter";
        getline(cin, line);                     //0 代表阻塞式发送
        int n = sendto(csock, line.c_str(), line.size(), 0, (struct sockaddr*)&server, sizeof(server));
        if (n < 0)
        {
            cerr << "sendto error!" << endl;
            break;
        }


        //收取数据
        struct sockaddr_in peer;
        int peerlen = sizeof(peer);
        inbuffer[0] = 0;    //C风格清空
        n = recvfrom(csock, inbuffer, sizeof(inbuffer) - 1, 0, (struct sockaddr*)&server, &peerlen);
        if (n > 0)
        {
            inbuffer[n] = 0;
            cout << "server 返回的消息是# " << inbuffer << endl;
        }
        else break;
	}

细节8 -- 报错信息的处理

到此处其实代码基本完成，不过VS总有一些小毛病，

解决方法

把警告禁掉就行了，安全不安全，它说的不算，4996号报警声明一下就行了

#pragma warning(disable:4996)

细节9 -- 中文编码不支持

        因为是跨操作系统的，所以会涉及到编码的问题，这是普遍存在的，我们这里主要不是处理该问题，就不做处理了

结果

源码

Windows

udpclient.cc

#pragma warning(disable:4996)
#include 
#include 
#include 
#include 

using namespace std;

//因为客户并不知道输入port和地址，所以这里直接写到代码里面去了，未来启动就可以自动链接了
//这里图方便并没有写入配置文件中去
uint16_t serverport = 8080;
string serverip = "20.214.205.14"; 

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main()
{
	WSAData wsd;           //初始化信息
    //启动Winsock
    if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd) != 0) {
        /*进行WinSocket的初始化,windows 初始化socket网络库，申请2，2的版本，windows socket编程必须先初始化。*/
        cout << "WSAStartup Error = " << WSAGetLastError() << endl;
        return 0;
    }
    else {
        cout << "WSAStartup Success" << endl;
    }

    //创建socket套接字
    SOCKET csock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);//IPPROTO_UDP
    //SOCKET_ERROR -- 其实就是-1
    if (csock == SOCKET_ERROR) {
        cout << "socket Error = " << WSAGetLastError() << endl;
        return 1;
    }
    else {
        cout << "socket Success" << endl;
    }

    //填写套接字
    struct sockaddr_in server;
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons(serverport);
    server.sin_addr.s_addr = inet_addr(serverip.c_str());

#define NUM 1024
    char inbuffer[NUM];
    string line;
	while (true)
	{
        //发送逻辑
        cout << "Please Enter# ";
        getline(cin, line);                     //0 代表阻塞式发送
        int n = sendto(csock, line.c_str(), line.size(), 0, (struct sockaddr*)&server, sizeof(server));
        if (n < 0)
        {
            cerr << "sendto error!" << endl;
            break;
        }


        //收取数据
        struct sockaddr_in peer;
        int peerlen = sizeof(peer);
        inbuffer[0] = 0;    //C风格清空
        n = recvfrom(csock, inbuffer, sizeof(inbuffer) - 1, 0, (struct sockaddr*)&server, &peerlen);
        if (n > 0)
        {
            inbuffer[n] = 0;
            cout << "server 返回的消息是# " << inbuffer << endl;
        }
        else break;
	}

    closesocket(csock); //关不关无所谓
    //清理 -- 这里要清理
    WSACleanup();

	return 0;
}

本文参考文献

【干货】Windows平台基于udp的socket网络编程开发_windows udp socket_Antrn的博客-CSDN博客