Socket编程--基础（基本server/client实现）

• IPv4套接口地址结构
  • 　　IPv4套接口地址结构通常也称为“网际套接字地址结构”，它以“sockaddr_in”命名，定义在头文件中
  • 　　LINUX结构下的常用结构，一般创建套接字的时候都要将这个结构里面的值进行初始化

  • struct sockaddr_in
    {
        sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */
        in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order(网络字节序) */
        struct in_addr sin_addr;   /* internet address */
    };
    /* Internet address. */
    struct in_addr
    {
        uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */
    };  

• socket函数　

  • #include <sys/types.h>
    #include <sys/socket.h>
    int socket(int domain, int type, int protocol);  
    
    //创建一个套接字用于通信   参数分析
    domain：指定通信协议族（protocol family）,常用取值AF_INET(IPv4)
    type：指定socket类型, 流式套接字SOCK_STREAM，数据报套接字SOCK_DGRAM，原始套接字SOCK_RAW
    protocol:协议类型,常用取值0, 使用默认协议
    返回值：
    成功: 返回非负整数,套接字;
    失败: 返回-1

• bind函数

  • int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);  //addrlen--地址长度

    绑定一个本地地址到套接字。绑定函数
    参数:
    sockfd：socket函数返回的套接字
    addr：要绑定的地址

• listen函数

  • int listen(int sockfd, int backlog);
    　　listen函数应该用在调用socket和bind函数之后， 并且用在调用accept之前, 用于将一个套接字从一个主动套接字转变成为被动套接字。
    使得一个进程可以接受其它进程的请求，从而成为一个服务器进程。在TCP服务器编程中listen函数把进程变为一个服务器，并指定相应的套接字变为被动连接。
    
       sockfd 一个已绑定未被连接的套接字描述符
       backlog说明:
    对于给定的监听套接口，内核要维护两个队列：
    1、已由客户发出并到达服务器，服务器正在等待完成相应的TCP三路握手过程(SYN_RCVD状态)
    2、已完成连接的队列(ESTABLISHED状态)
    但是两个队列长度之和不能超过backlog
    
    

    

• accept函数

  • int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
    
    sockfd：服务器套接字
    addr：将返回对等方的套接字地址, 不关心的话, 可以设置为NULL
    addrlen：返回对等方的套接字地址长度, 不关心的话可以设置成为NULL, 否则一定要初始化

• connect函数

  • int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
    
    建立一个连接至addr所指定的套接字
    参数:
    sockfd：未连接套接字
    addr：要连接的套接字地址
    addrlen：第二个参数addr长度

• inet_aton
  • 　　将一个字符串的ip地址字节转换成了一个一个32位的网络序列IP地址

    int inet_aton(const char *string, struct in_addr*addr);
    
    string是表示的是要转换的字符串ip地址，后面的是网络序列ip地址
    成功返回非0，不成功返回-1

• 客户端和服务器端练习（server\client）
  • 　　分别建立两个工程，一个server，一个client。然后先打开服务端，再打开客户端进行测试，源代码如下。

    //服务器端
    #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
    #include<iostream>
    #include<winsock2.h>
    #include<string>
    #include<stdio.h>
    using namespace std;
    
    int main(){
        //创建套接字
        WORD myVersionRequest;
        WSADATA wsaData;                          //包含系统所支持的winsocket版本信息
        myVersionRequest = MAKEWORD(, );        //初始化版本1.1
        int err;
        err = WSAStartup(myVersionRequest, &wsaData);
    
        if (!err){
            cout << "已经打开套接字" << endl;
        }
        else{
            //进一步绑定套接字
            cout << "套接字未打开" << endl;
            return ;
        }
    
        //创建可识别套接字  调用socket函数
        SOCKET serSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );
    
        //需要绑定的参数
        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();//绑定端口
    
        //将套接字绑定到指定的网络地址
        bind(serSocket, (SOCKADDR*)&addr, sizeof(SOCKADDR));//绑定完成
        //监听连接
        listen(serSocket, );                               //第二个参数代表能够接受的最多的连接数
        //建立客户端的连接
        SOCKADDR_IN clientsocket;
        int len = sizeof(SOCKADDR);
        SOCKET serConn;
        //等待客户端的连接
        serConn = accept(serSocket, (SOCKADDR*)&clientsocket, &len);      //返回一个数字  接受函数，不是-1就是接受连接成功
        cout << "客户端" << inet_ntoa(clientsocket.sin_addr) << "已连接" << endl;             //客户端已连接
    
        while () {
            char sendBuf[];                              //发送的字节
            sprintf_s(sendBuf, "server : welcome %s to server.", inet_ntoa(clientsocket.sin_addr));    //转换函数，将二进制的ip序列转换成char数组
            //在对应的IP处并且将这行字打印到那里
            send(serConn, sendBuf, strlen(sendBuf) + , );
            char receiveBuf[];                          //收到的字节
            //接收客户端传来的信息
            recv(serConn, receiveBuf, strlen(receiveBuf) + , );
            char* quit = "quit";
            //如果客户端传来了quit信号，则服务端关闭，客户端也关闭
            if (!strcmp(receiveBuf, quit)) {
                break;
            }
            printf("%s\n", receiveBuf);
        }
    
        closesocket(serConn);   //关闭
        WSACleanup();           //释放资源的操作
    }

    //客户端
    #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;                            //包含系统所支持的WinStock版本信息
        versionRequired = MAKEWORD(, );           //初始化版本1.1
        int err;
        //注册WinStock，返回状态
        err = WSAStartup(versionRequired, &wsaData);//协议库的版本信息
        if (!err)   {                                //返回结果为0表示初始化失败{
            cout << LPSTR("客户端套接字已经打开!\n");
    }
        else{
            //调用WSAGetLastError()查看错误信息
            cout << ("客户端套接字打开失败：") << WSAGetLastError() << endl;
            return ;//结束
        }
        /*
        创建套接字：
        流式套接字：   SOCK_STREAM , IPPROTO_TCP
        数据报套接字:  SOCK_DGRAM  , IPPROTO_UDP
        */
    
        SOCKET clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);    //创建流式套接字
        SOCKADDR_IN clientsock_in;                                          //专门针对Internet 通信域的Winsock地址结构
        clientsock_in.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");        //通过inet_addr结构指定套接字的主机IP地址
        clientsock_in.sin_family = AF_INET;                                 //指定协议家族:AF_INET
        clientsock_in.sin_port = htons();                               //指定将要分配给套接字的传输层端口号：6000
    
        //开始连接
        int fail = connect(clientSocket, (SOCKADDR*)&clientsock_in, sizeof(SOCKADDR));
        if (fail){
            cout << "与服务端连接失败！程序将退出..." << endl;
            _getch();
            return ;
        }
        string s;
        while (cin >> s){
            char receiveBuf[];
            //接收数据
            recv(clientSocket, receiveBuf, , );
            cout << receiveBuf << endl;
            //发送数据
            send(clientSocket, s.c_str(), s.length() + , );
            if (s == "quit"){
                break;
            }
        }
        closesocket(clientSocket);//关闭套接字
    
        if (WSACleanup() == SOCKET_ERROR){
            cout << "套接字关闭失败：" << WSAGetLastError() << endl;
        }
        else{
            cout << "套接字成功关闭." << endl;
        }
        _getch();
        return ;
    }

  • 　　程序运行截图