C++封装的基于WinSock2的TCP服务端、客户端

　　无聊研究Winsock套接字编程，用原生的C语言接口写出来的代码看着难受，于是自己简单用C++封装一下，把思路过程理清，方便自己后续翻看和新手学习。

　　只写好了TCP通信服务端，有空把客户端流程也封装一下。

　　先上主函数：

// main.cpp : 异想家sandeepin poi！
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
extern int JTCPserver();
extern int JTCPclient();
int main()
{
	JTCPserver(); // 两者选一
//	JTCPclient();
	return 0;
}

　　JTCPserver.cpp内容：

// JTCPserver.cpp : 蒋方正封装的TCP服务端

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <WinSock2.h> // WinSocket
#include <WS2tcpip.h> // IP地址转换用到inet_pton
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;

// 【1】初始化WinSock
bool initWinSock();
// 【2】创建socket
bool createSocket(SOCKET &listenScok);
// 【3】socket绑定本机地址信息
bool bindIPandPort(SOCKET &listenScok, const string ip, const unsigned short port);
// 【4】侦听socket，接收客户端请求
bool listenSocket(SOCKET &listenScok);
// 【5】等待客户端连接-阻塞
bool waitClientConnect(SOCKET &listenScok, SOCKET &clientSock);
// 【6】接收数据-阻塞
bool receiveData(SOCKET &clientSock, string &data);
// 【7】停止套接字的接收、发送
bool shutdownSocket(SOCKET &clientSock);
// 【8】发送信息
bool sendData(SOCKET &clientSock, const string &data);

int JTCPserver()
{
	SOCKET listenScok;	// 服务端Socket
	SOCKET clientSock;	// 客户端Socket
	string data;		// 收到的数据

	// 【1】初始化WinSock
	initWinSock();
	// 【2】创建socket
	createSocket(listenScok);
	// 【3】socket绑定本机地址信息
	bindIPandPort(listenScok, "127.0.0.1", 1994);
	// 【4】侦听socket，接收客户端请求
	listenSocket(listenScok);

	// 坐等客户端连接
	bool isClientSockConnect = false;	// 是否有客户端连进来
	bool isReceiveData = false;			// 是否接收数据成功

	while (true)
	{
		if (!isClientSockConnect)
		{
			// 【5】等待客户端连接
			isClientSockConnect = waitClientConnect(listenScok, clientSock);
		}
		else
		{
			if(!isReceiveData)
			{
				// 【6】接收数据-阻塞
				isReceiveData = receiveData(clientSock, data);
				// 如果接收数据失败则断开
				if(!isReceiveData)
				{
					// 【7】停止套接字的接收、发送
					shutdownSocket(clientSock);
					cout << "等待客户端再连接..." << endl;
					isClientSockConnect = false; // 可以重连了
				}
			}
			if(isReceiveData && data != "jfzpoi"  && data != "@end#")
			{
				isReceiveData = false;
			}
			if(isReceiveData && data == "jfzpoi")
			{
				// 【8】发送信息(收的数据为jfzpoi)
				sendData(clientSock, "sandeepin!\r\n");
				isReceiveData = false;
			}
			if (isReceiveData && data == "@end#")
			{
				// 【9】关闭相关
				int err;
//				err = shutdown(listenScok, 2);
//				if (err == SOCKET_ERROR)
//				{
//					cout << "关闭失败！" << endl;
//				}
				// 关闭套接字，释放资源
				err = closesocket(listenScok);
				if (err == SOCKET_ERROR)
				{
					cout << "关闭socket失败！" << endl;
				}
				// 停止使用WinSock库，释放对应资源
				if (WSACleanup() != 0)
				{
					cout << "WSA清空失败！" << endl;
				}
				cout << "关完了，坐等关机！poi" << endl;
				return 0;
			}
		}
	}
}

// 【1】初始化WinSock
bool initWinSock()
{
	WORD verision = MAKEWORD(2, 2);
	WSADATA lpData;
	int intEr = WSAStartup(verision, &lpData); // 指定winsock版本并初始化
	if (intEr != 0)
	{
		cout << "WinSock初始化失败！" << endl;
		return false;
	}
	cout << "WinSock初始化成功！" << endl;
	return true;
}

// 【2】创建socket
bool createSocket(SOCKET &listenScok)
{
	// 创建侦听socket
	listenScok = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (listenScok == INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "socket创建失败！" << endl;
		return false;
	}
	cout << "socket创建成功！" << endl;
	return true;
}

// 【3】socket绑定本机地址信息
bool bindIPandPort(SOCKET &listenScok, const string ip, const unsigned short port)
{
	// 制作sockaddr_in结构体
	// 在bind函数，connect函数里提到了套接字编程网络地址信息结构体const struct sockaddr和const struct sockaddr_i
	sockaddr_in hostAddr;
	hostAddr.sin_family = AF_INET;
	hostAddr.sin_port = htons(port);//转换成网络字节序
									//hostAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(SERVERIP);//转换成网络字节序
									//cout << "net IP:" << hostAddr.sin_addr.S_un.S_addr << endl;
									/*
									inet_addr()版本太低，被弃用使用inet_pton(协议族，字符串IP地址，void目标in_addr*)
									头文件：WS2tcpip.h
									*/
	in_addr addr;
	inet_pton(AF_INET, ip.c_str(), (void*)&addr);
	hostAddr.sin_addr = addr;
	cout << "ip(网络字节序):" << addr.S_un.S_addr << endl;
	cout << "ip(常规形式):" << ip.c_str() << endl;

	// 侦听套接字listenSock绑定本机地址信息
	int err = bind(listenScok, (struct sockaddr*)&hostAddr, sizeof(sockaddr));
	if (err != 0)
	{
		cout << "本地IP绑定失败！" << endl;
		return false;
	}
	return true;
}

// 【4】侦听socket，接收客户端请求
bool listenSocket(SOCKET &listenScok)
{
	// 设定套接字为侦听状态，准备接收客户机进程发送来的连接请求
	int err = listen(listenScok, 3);
	if (err != 0)
	{
		cout << "socket监听失败！" << endl;
		return false;
	}
	cout << "监听客户端连接中……" << endl;
	return true;
}

// 【5】等待客户端连接-阻塞
bool waitClientConnect(SOCKET &listenScok, SOCKET &clientSock)
{
	sockaddr_in clientAddr;
	int len = sizeof(struct sockaddr); // 必须指定长度，否则会导致accept返回10014错误
									   // accept会循环等待客户端连接
	clientSock = accept(listenScok, (struct sockaddr*)&clientAddr, &len);
	cout << "客户端Socket编号:" << clientSock << endl;
	if (clientSock == INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "客户端连接失败！" << endl;
		cout << WSAGetLastError() << endl;
		return false;
	}
	return true;
}

// 【6】接收数据-阻塞
bool receiveData(SOCKET &clientSock, string &data)
{
	static int cnt = 1; // 接收数据编号-静态
						// 通过已建立连接的套接字，接收数据 设定缓冲1024字节
	char buf[1024] = "\0";
	// flags操作方式（0正常数据，MSG_PEED系统缓冲区的数据复制到所提供的接收缓冲区内，系统缓冲区数据未删除，MSG_OOB处理带外数据，通常用参数0即可）
	int buflen = recv(clientSock, buf, 1024, 0);
	if (buflen == SOCKET_ERROR)
	{
		cout << "接收失败！" << endl;
		return false;
	}
	// 一切正常则显示接收数据
	data = string(buf);
	cout << "收到第" << cnt++ << "次，内容为:\n" << buf << endl;
	return true;
}

// 【7】停止套接字的接收、发送
bool shutdownSocket(SOCKET &clientSock)
{
	//（收完就关）停止套接字的接收、发送功能（0禁止接收，1禁止发送，2禁制接收发送）
	int err = shutdown(clientSock, 2);
	if (err == SOCKET_ERROR)
	{
		cout << "关闭Socket失败！" << endl;
		return false;
	}
	return true;
}

// 【8】发送信息
bool sendData(SOCKET &clientSock, const string &data)
{

	int err = send(clientSock, data.c_str(), data.size(), 0);
	if (err == SOCKET_ERROR)
	{
		cout << "发送失败！" << endl;
		return false;
	}
	cout << "发送数据为:\n" << data << endl;
	return true;
}

　　JTCPclient.cpp内容：

// JTCPclient.cpp : 蒋方正封装的TCP客户端代码

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
#include <WS2tcpip.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;

// 【1】初始化WinSock
bool initWinSockC();
// 【2】创建socket
bool createSocketC(SOCKET &listenScok);
// 【3】连接到服务器
bool connectSocketC(SOCKET &conSock, const string ip, const unsigned short port);
// 【4】发送数据
bool sendDataC(SOCKET &clientSock, const string &data);
// 【5】接收数据
bool receiveDataC(SOCKET &clientSock, string &data);

int JTCPclient()
{
	SOCKET clientSock;	// 客户端Socket
	string data;		// 收到的数据

	bool isCreateSocket = false;	// 是否创建了Socket
	bool isConnectSocket = false;	// 是否连上了服务器
	bool isSendDataOK = false;		// 是否发送成功数据
	bool isReceiveDataOK = false;	// 是否接收成功数据

	// 【1】初始化WinSock
	if(initWinSockC())
	{
		while (true)
		{
			if(!isCreateSocket)
			{
				// 【2】创建socket
				createSocketC(clientSock);
				isCreateSocket = true;
			}
			else
			{
				if(!isConnectSocket)
				{
					// 【3】连接到服务器
					connectSocketC(clientSock, "127.0.0.1", 1994);
					isConnectSocket = true;
				}
				else
				{
					if(!isSendDataOK)
					{
						// 【4】发送数据
						isSendDataOK = sendDataC(clientSock, "jfz hello\r\n");
					}
					else
					{
						if(!isReceiveDataOK)
						{
							// 【5】接收数据
							isReceiveDataOK = receiveDataC(clientSock, data);
						}
						else
						{
							if(data == "@end#")
							{
								WSACleanup();
								return 0;
							}
							isReceiveDataOK = false;
							isSendDataOK = false;
						}
					}

				}
			}
		}
	}
	return 0;
}

// 【1】初始化WinSock
bool initWinSockC()
{
	WORD verision = MAKEWORD(2, 2);
	WSADATA lpData;
	int intEr = WSAStartup(verision, &lpData); // 指定winsock版本并初始化
	if (intEr != 0)
	{
		std::cout << "WinSock初始化失败！" << endl;
		return false;
	}
	std::cout << "WinSock初始化成功！" << endl;
	return true;
}

// 【2】创建socket
bool createSocketC(SOCKET &listenScok)
{
	// 创建侦听socket
	listenScok = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (listenScok == INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "socket创建失败！" << endl;
		return false;
	}
	cout << "socket创建成功！" << endl;
	return true;
}

// 【3】连接到服务器
bool connectSocketC(SOCKET &conSock, const string ip, const unsigned short port)
{
	// 建立地址结构体
	sockaddr_in hostAddr;
	hostAddr.sin_family = AF_INET;
	hostAddr.sin_port = htons(port);//转换成网络字节序
									//hostAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(SERVERIP);//转换成网络字节序
									//cout << "net IP:" << hostAddr.sin_addr.S_un.S_addr << endl;
									/*
									inet_addr()版本太低，被弃用使用inet_pton(协议族，字符串IP地址，void目标in_addr*)
									头文件：WS2tcpip.h
									*/
	in_addr addr;
	inet_pton(AF_INET, ip.c_str(), (void*)&addr);
	hostAddr.sin_addr = addr;
	cout << "ip(网络字节序):" << addr.S_un.S_addr << endl;
	cout << "ip(常规形式):" << ip.c_str() << endl;

	// 向服务器提出连接请求
	int err = connect(conSock, (sockaddr*)&hostAddr, sizeof(sockaddr));
	if (err == INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "连接服务器失败！" << endl;
		return false;
	}
	return true;
}

// 【4】发送数据
bool sendDataC(SOCKET &clientSock, const string &data)
{
	int err = send(clientSock, data.c_str(), data.size(), 0);
	if (err == SOCKET_ERROR)
	{
		cout << "发送失败！" << endl;
		return false;
	}
	cout << "发送数据为:\n" << data.c_str() << endl;
	return true;
}

// 【5】接收数据
bool receiveDataC(SOCKET &clientSock, string &data)
{
	static int cnt = 1; // 接收数据编号-静态
						// 通过已建立连接的套接字，接收数据 设定缓冲1024字节
	char buf[1024] = "\0";
	// flags操作方式（0正常数据，MSG_PEED系统缓冲区的数据复制到所提供的接收缓冲区内，系统缓冲区数据未删除，MSG_OOB处理带外数据，通常用参数0即可）
	int buflen = recv(clientSock, buf, 1024, 0);
	if (buflen == SOCKET_ERROR)
	{
		cout << "接收失败！" << endl;
		return false;
	}
	// 一切正常则显示接收数据
	data = string(buf);
	cout << "收到第" << cnt++ << "次，内容为:\n" << buf << endl;
	return true;
}