基于TCP的socket通信过程及例子
Socket也叫套接字,用来实现网络通讯,通过调用系统提供的API,可以和远程的机子传输数据。Socket有很多种协议,而这篇文章主要讨论TCP部分的内容,也就是说后面说的内容主要是指TCP Socket。
Socket 的一般调用过程:
服务端:socket(), bind(),listen(),accept(),send(),recv(),close()
客户端:socket(),connect(),send(),recv(),close()
阻塞socket(同步socket)
进程或线程执行到某些socket函数时必须等待该socket事件的发生,如果该事件没有发生,socket函数不能立即返回,进程或线程被阻塞。
特点:使用简单,适合一对一的应答场合,在服务端很少使用,或配合多线程使用
函数 | 返回值说明 | 阻塞情况 |
accept() | 返回新的连接socket句柄。 | 缓冲区队列没有新的等待连接 |
connect() | 返回-1说明连接失败,其他正常。 | 连接过程阻塞。 |
recv() | 返回值小于1代表接收失败,其他代表接收数据的长度。 | 发送缓冲区有数据等待发送完成,或接收缓冲区没数据时阻塞。 |
send() | 返回-1代表发送失败,其他为发送数据的长度 | 发送缓冲区没有足够空间保存此次发送数据时阻塞 |
非阻塞socket(异步socket)
进程或线程执行socket函数时不必非要等待该socket事件的发生,一旦执行立即返回。根据返回值的不同可以判断函数的执行情况,如果事件发生则与阻塞方式相同,若事件没有发生则返回一个代码来告知事件未发生,而进程或线程可以不被阻塞,继续执行。
特点:函数执行立即返回,不会阻断进程,性能比阻塞高,适合在主线程直接调用,不会造成主线程卡顿现象
因为socket默认是阻塞的,所以要设置非阻塞模式:
#ifdef WIN32
DWORD nMode = 1;
ioctlsocket(m_sock, FIONBIO, &nMode);
#else
int r = fcntl(fd, F_GETFL, 0));
fcntl(fd, F_SETFL, r|O_NONBLOCK);
#endif
TCP与UDP 的区别
协议说明 | socket创建 | |
TCP | 传输控制协议,可靠的连接服务。双方先建立连接再传输数据。提供超时重发,数据检验,流量控制等机制,保证数据发送无误。 | socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP) |
UDP | 用户数据报协议,不可靠的连接服务。没有建立连接就可以发送数据,没有超时重发机制,传输速度很快。 | socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP) |
Socket例子
下面以一个简单例子来说明服务端与客户端的交互过程
服务端 server.cpp
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") #define PORT 8080 int main()
{
//初始化winsock服务
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData); //创建socket
SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); struct sockaddr_in svraddr;
svraddr.sin_family = AF_INET;
svraddr.sin_port = htons(PORT);
svraddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //绑定socket
bind(sock, (struct sockaddr*)&svraddr, sizeof(svraddr)); //监听socket
listen(sock, 5); while(1)
{
struct sockaddr_in addr;
int len = sizeof(SOCKADDR); char buf[1024] = {0}; //接受客户端连接
SOCKET client = accept(sock, (struct sockaddr*)&addr, &len); char* ip = inet_ntoa(addr.sin_addr);
printf("accept client: %s\r\n", ip); //接收客户端数据
if(recv(client, buf, 1024, 0) >0)
{
printf("recv client: %s\r\n", buf); //向客户端发送数据
send(client, "hello, client", strlen("hello, client"), 0);
}
closesocket(client);
} //关闭socket
closesocket(sock); //关闭winsock服务
WSACleanup(); return 0;
}
客户端 client.cpp
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") #define REMOTE_IP "127.0.0.1"
#define REMOTE_PORT 8080 int main()
{
//初始化winsock服务
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData); //创建socket
SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); struct sockaddr_in svraddr;
svraddr.sin_family = AF_INET;
svraddr.sin_port = htons(REMOTE_PORT);
svraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(REMOTE_IP); //连接socket
if( connect(sock, (struct sockaddr*)&svraddr, sizeof(svraddr)) != -1)
{
//发送数据给服务端
if(send(sock, "hello, server", strlen("hello, server"), 0) != -1)
{
//接收服务端数据
char buf[1024] = {0};
if(recv(sock, buf, 1024, 0) >0)
{
printf("recv server: %s\r\n", buf);
} }
}
else
{
printf("can not connect server\r\n");
} //关闭socket
closesocket(sock); //关闭winsock服务
WSACleanup();
getchar();
return 0;
}
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