网络编程（C++语言编程）
网络编程（C++语言编程）
- windows下基于TCP的服务器开发流程
-
- 开发流程
- 相关API函数介绍
- 代码
- windows下基于TCP的客户端开发流程
-
- 开发流程
- 相关API函数介绍
- 代码
TCP属于传输层协议，其中TCP提供IP环境下的数据可靠传输，它事先为要发送的数据开辟好连接通道（三次握手），然后再进行数据发送；
windows下基于TCP的服务器开发流程
开发流程
一、创建服务器套接字（create）。
二、服务器套接字进行信息绑定（bind），并开始监听连接（listen）。
三、接受来自用户端的连接请求（accept）。
四、开始数据传输(send/receive)。
五、关闭套接字（closesocket）。
相关API函数介绍
1. WSAStartup函数
int WSAStartup
(
WORD wVersionRequested,
LPWSADATA lpWSAData
);
使用Socket的程序在使用Socket之前必须调用WSAStartup函数。其中，第一个参数指明程序请求使用的Socket版本，第二个参数是指向lpWSADATA的指针。
案例：(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &data) == SOCKET_ERROR)
MAKEWORD(2,2)表示使用WINSOCK2.2版本，data用来存储系统传回的关于WINSOCK的资料。
2. socket函数
函数定义：
SOCKET socket(int domain, int type, int protocol);
domain：协议簇也，就是 IP 地址类型。常用的有 AF_INET 和 AF_INET6。AF_INET 表示 IPv4 地址，例如 127.0.0.1；AF_INET6 表示 IPv6 地址，例如 1030::C9B4:FF12:48AA:1A2B。
type：协议类型，数据传输方式/套接字类型。常用的有 SOCK_STREAM（流格式套接字/面向连接的套接字） 和 SOCK_DGRAM（数据报套接字/无连接的套接字）
protocol：协议编号，常用的有 IPPROTO_TCP 和 IPPTOTO_UDP，分别表示 TCP 传输协议和 UDP 传输协议。
注意：Windows 不把套接字作为普通文件对待，而是返回 SOCKET 类型的句柄
3. bind函数
经过socket函数创建套接字后，必须将套接字与特定的 IP 地址和端口绑定起来，只有这样，流经该 IP 地址和端口的数据才能交给套接字处理。类似地，客户端也要用 connect() 函数建立连接。
函数定义：
int bind(SOCKET sock, const struct sockaddr *addr, int addrlen); //Windows
sock：socket 文件描述符。
addr：sockaddr 结构体变量的指针。
addrlen：addr 变量的大小。
案例：下面的代码，将创建的套接字与IP地址 127.0.0.1、端口 1234 绑定：
//创建套接字
SOCKET serv_sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
//创建sockaddr_in结构体变量
struct sockaddr_in serv_addr;
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); //每个字节都用0填充
serv_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址
serv_addr.sin_port = htons(1234); //端口
//将套接字和IP、端口绑定
bind(serv_sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
sockaddr_in 结构体：
struct sockaddr_in{
sa_family_t sin_family; //地址族（Address Family），也就是地址类型
uint16_t sin_port; //16位的端口号
struct in_addr sin_addr; //32位IP地址
char sin_zero[8]; //不使用，一般用0填充
};
in_addr 结构体：
struct in_addr{
in_addr_t s_addr; //32位的IP地址
};
4. listen函数
对于服务器端程序，使用 bind() 绑定套接字后，还需要使用 listen() 函数让套接字进入被动监听状态。
函数定义：
int listen(SOCKET sock, int backlog); //Windows
sock：需要进入监听状态的套接字。
backlog：请求队列的最大长度。
被动监听：是指当没有客户端请求时，套接字处于“睡眠”状态，只有当接收到客户端请求时，套接字才会被“唤醒”来响应请求。
请求队列：当套接字正在处理客户端请求时，如果有新的请求进来，套接字是没法处理的，只能把它放进缓冲区，待当前请求处理完毕后，再从缓冲区中读取出来处理。如果不断有新的请求进来，它们就按照先后顺序在缓冲区中排队，直到缓冲区满。这个缓冲区，就称为请求队列（Request Queue）。
5. accept() 函数
当套接字处于监听状态时，可以通过 accept() 函数来接收客户端请求。
函数定义：
SOCKET accept(SOCKET sock, struct sockaddr *addr, int *addrlen); //Windows
sock：服务器端套接字。
addr：sockaddr_in 结构体变量。
addrlen：参数 addr 的长度。
注意：accept() 返回一个新的套接字来和客户端通信，addr 保存了客户端的IP地址和端口号，而 sock 是服务器端的套接字。后面和客户端通信时，要使用这个新生成的套接字，而不是原来服务器端的套接字。
说明：listen() 只是让套接字进入监听状态，并没有真正接收客户端请求，listen() 后面的代码会继续执行，直到遇到 accept()。accept() 会阻塞程序执行（后面代码不能被执行），直到有新的请求到来。
6. send() 和recv()函数
由于Windows 区分普通文件和套接字，所以定义了专门的接收recv()和发送send()的函数.
send() 函数
函数定义:
int send(SOCKET sock, const char *buf, int len, int flags);
sock：要发送数据的套接字。
buf：要发送的数据的缓冲区地址。
len：要发送的数据的字节数。
flags：发送数据时的选项， flags 一般设置为 0 或 NULL。
成功则返回写入的字节数，失败则返回 -1。
recv() 函数
函数定义:
int recv(SOCKET sock, char *buf, int len, int flags);
sock：要读取的文件的描述符。
buf：要接收数据的缓冲区地址。
nbytes：要读取的数据的字节数。
flags：接收数据时的选项， flags 一般设置为 0 或 NULL。
7. closesocket()函数
函数定义：
int WSACleanup (void);
closesocket()函数为windows下用于释放系统分配给套接字的资源（linux下为close()函数）。
8. WSACleanup()函数
应用程序在完成对请求的Socket库的使用后，要调用WSACleanup()函数来解除与Socket库的绑定并且释放Socket库所占用的系统资源。
代码
#includewindows下基于TCP的客户端开发流程
开发流程
一、加载socket库（WSADATA wsdata;）
二、创建socket套接字（socket函数）
三、初始化客户端和服务端的地址包
四、与服务器创建连接（connect函数）
五、开始传输数据（send/recv函数）
六、关闭套接字（closesock函数）
相关API函数介绍
1. connect() 函数
connect() 函数用来建立连接
函数定义：
int connect(SOCKET sock, const struct sockaddr *serv_addr, int addrlen); //Windows
sock：socket 文件描述符。
addr：sockaddr 结构体变量的指针。
addrlen：addr 变量的大小。
其余相关函数均与服务器模块相同，这里不再赘述。
代码
#include参考链接