Socket編程--基礎（基本server/client實現）

• IPv4套接口地址結構
  • 　　IPv4套接口地址結構一般也稱爲「網際套接字地址結構」，它以「sockaddr_in」命名，定義在頭文件中
  • 　　LINUX結構下的經常使用結構，通常建立套接字的時候都要將這個結構裏面的值進行初始化

  • struct sockaddr_in  
    {  
        sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */ 
        in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order(網絡字節序) */ 
        struct in_addr sin_addr;   /* internet address */ 
    };  
    /* Internet address. */ 
    struct in_addr  
    {  
        uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */ 
    };  

     

• socket函數　

  • #include <sys/types.h>  
    #include <sys/socket.h>  
    int socket(int domain, int type, int protocol);  
    
    //建立一個套接字用於通訊   參數分析
    domain：指定通訊協議族（protocol family）,經常使用取值AF_INET(IPv4)
    type：指定socket類型, 流式套接字SOCK_STREAM，數據報套接字SOCK_DGRAM，原始套接字SOCK_RAW
    protocol:協議類型,經常使用取值0, 使用默認協議
    返回值：
    成功: 返回非負整數,套接字;
    失敗: 返回-1

• bind函數

  •     intbind(intsockfd,conststructsockaddr *addr, socklen_t addrlen);  //addrlen--地址長度

    綁定一個本地地址到套接字。綁定函數
    參數:
    sockfd：socket函數返回的套接字
    addr：要綁定的地址

     

• listen函數

  • int listen(int sockfd, int backlog);
    　　listen函數應該用在調用socket和bind函數以後， 而且用在調用accept以前, 用於將一個套接字從一個主動套接字轉變成爲被動套接字。
    使得一個進程能夠接受其它進程的請求，從而成爲一個服務器進程。在TCP服務器編程中listen函數把進程變爲一個服務器，並指定相應的套接字變爲被動鏈接。
    
       sockfd 一個已綁定未被鏈接的套接字描述符
       backlog說明:
    對於給定的監聽套接口，內核要維護兩個隊列：
    一、已由客戶發出併到達服務器，服務器正在等待完成相應的TCP三路握手過程(SYN_RCVD狀態)
    二、已完成鏈接的隊列(ESTABLISHED狀態)
    可是兩個隊列長度之和不能超過backlog
    
    
    

     

• accept函數

  • int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
    
    sockfd：服務器套接字
    addr：將返回對等方的套接字地址, 不關心的話, 能夠設置爲NULL
    addrlen：返回對等方的套接字地址長度, 不關心的話能夠設置成爲NULL, 不然必定要初始化

     

• connect函數

  • int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
    
    創建一個鏈接至addr所指定的套接字
    參數:
    sockfd：未鏈接套接字
    addr：要鏈接的套接字地址
    addrlen：第二個參數addr長度

     

• inet_aton
  • 　　將一個字符串的ip地址字節轉換成了一個一個32位的網絡序列IP地址

    int inet_aton(const char *string, struct in_addr*addr);
    
    string是表示的是要轉換的字符串ip地址，後面的是網絡序列ip地址
    成功返回非0，不成功返回-1

     

• 客戶端和服務器端練習（server\client）
  • 　　分別創建兩個工程，一個server，一個client。而後先打開服務端，再打開客戶端進行測試，源代碼以下。

    //服務器端
    #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
    #include<iostream>
    #include<winsock2.h>
    #include<string>
    #include<stdio.h>
    using namespace std;
    
    int main(){
        //建立套接字
        WORD myVersionRequest;
        WSADATA wsaData;                          //包含系統所支持的winsocket版本信息
        myVersionRequest = MAKEWORD(1, 1);        //初始化版本1.1
        int err;
        err = WSAStartup(myVersionRequest, &wsaData);
    
        if (!err){
            cout << "已經打開套接字" << endl;
        }
        else{
            //進一步綁定套接字
            cout << "套接字未打開" << endl;
            return 0;
        }
    
        //建立可識別套接字  調用socket函數
        SOCKET serSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
        //須要綁定的參數
        SOCKADDR_IN addr;
        addr.sin_family = AF_INET;
        addr.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);//ip地址
        addr.sin_port = htons(3000);//綁定端口
    
        //將套接字綁定到指定的網絡地址
        bind(serSocket, (SOCKADDR*)&addr, sizeof(SOCKADDR));//綁定完成
        //監聽鏈接
        listen(serSocket, 10);                               //第二個參數表明可以接受的最多的鏈接數
        //創建客戶端的鏈接
        SOCKADDR_IN clientsocket;
        int len = sizeof(SOCKADDR);
        SOCKET serConn;
        //等待客戶端的鏈接
        serConn = accept(serSocket, (SOCKADDR*)&clientsocket, &len);      //返回一個數字  接受函數，不是-1就是接受鏈接成功
        cout << "客戶端" << inet_ntoa(clientsocket.sin_addr) << "已鏈接" << endl;             //客戶端已鏈接
    
        while (1) {
            char sendBuf[100];                              //發送的字節
            sprintf_s(sendBuf, "server : welcome %s to server.", inet_ntoa(clientsocket.sin_addr));    //轉換函數，將二進制的ip序列轉換成char數組
            //在對應的IP處而且將這行字打印到那裏
            send(serConn, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);
            char receiveBuf[100];                          //收到的字節
            //接收客戶端傳來的信息
            recv(serConn, receiveBuf, strlen(receiveBuf) + 1, 0);
            char* quit = "quit";
            //若是客戶端傳來了quit信號，則服務端關閉，客戶端也關閉
            if (!strcmp(receiveBuf, quit)) {
                break;
            }
            printf("%s\n", receiveBuf);
        }
    
        closesocket(serConn);   //關閉
        WSACleanup();           //釋放資源的操做
    }

     

    //客戶端
    #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
    #include<winsock2.h>
    #include<iostream>
    #include<string>
    #include<conio.h>
    using namespace std;
    int main(){
    
        WORD versionRequired;
        WSADATA wsaData;                            //包含系統所支持的WinStock版本信息
        versionRequired = MAKEWORD(1, 1);           //初始化版本1.1
        int err;
        //註冊WinStock，返回狀態
        err = WSAStartup(versionRequired, &wsaData);//協議庫的版本信息
        if (!err)   {                                //返回結果爲0表示初始化失敗{
            cout << LPSTR("客戶端套接字已經打開!\n");
    }
        else{
            //調用WSAGetLastError()查看錯誤信息
            cout << ("客戶端套接字打開失敗：") << WSAGetLastError() << endl;
            return 0;//結束
        }
        /*
        建立套接字：
        流式套接字：   SOCK_STREAM , IPPROTO_TCP
        數據報套接字:  SOCK_DGRAM  , IPPROTO_UDP
        */
    
        SOCKET clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);    //建立流式套接字
        SOCKADDR_IN clientsock_in;                                          //專門針對Internet 通訊域的Winsock地址結構
        clientsock_in.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");        //經過inet_addr結構指定套接字的主機IP地址 
        clientsock_in.sin_family = AF_INET;                                 //指定協議家族:AF_INET
        clientsock_in.sin_port = htons(3000);                               //指定將要分配給套接字的傳輸層端口號：6000
    
        //開始鏈接
        int fail = connect(clientSocket, (SOCKADDR*)&clientsock_in, sizeof(SOCKADDR));
        if (fail){
            cout << "與服務端鏈接失敗！程序將退出..." << endl;
            _getch();
            return 0;
        }
        string s;
        while (cin >> s){
            char receiveBuf[100];
            //接收數據
            recv(clientSocket, receiveBuf, 101, 0);
            cout << receiveBuf << endl;
            //發送數據
            send(clientSocket, s.c_str(), s.length() + 1, 0);
            if (s == "quit"){
                break;
            }
        }
        closesocket(clientSocket);//關閉套接字
    
        if (WSACleanup() == SOCKET_ERROR){
            cout << "套接字關閉失敗：" << WSAGetLastError() << endl;
        }
        else{
            cout << "套接字成功關閉." << endl;
        }
        _getch();
        return 0;
    }

     

  •  

    　　程序運行截圖