socket 网络编程高速入门教你编写基于UDP/TCP的服务（client）通信

Posted 2020-09-29 mthoutai

由于UNIX和Win的socket大同小异，为了方便和大众化，这里先介绍Winsock编程。
socket 网络编程的难点在入门的时候就是对基本函数的了解和使用，由于这些函数的结构往往比較复杂，參数大部分都是结构体，令人难以记忆和理解。
可是一旦我们知道这些函数包含其參数的详细含义，socket网络编程也就变得不是那么复杂。

这里不赘述 详细函数的详细含义。网络上有非常多的文章。同一时候笔者建议大家參考
MSDN。对返回值，參数等会有更好的理解。

下面均为单线程的简单实例，多线程的请关注下一篇文章。
（一）
UDP：中文名是用户数据报协议。是OSI參考模型中的一种无连接的传输层协议。提供面向事物的简单不可靠信息传送服务，在网络良好的情况下也可能会出现丢包现象。
UDP通讯流程：
（Winsock的初始化：WSAStartup） //windows特有的
Server端：
socket：建立套接字
bind：公布port（netstat -an可见已经公布的port）
sendto/recv/recvfrom：收发数据

Client端：
socket：建立套接字
bind：公布port（netstat -an可见已经公布的port）
sendto/recv/recvfrom：收发数据
其它函数详见凝视。

UDP--Client
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")  //编译器设置--链接库
using namespace std;
const int PORT = 8009;

int main()
{
	int n;
	WSADATA wd;
	n = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wd);
	if (n)
	{
		cout << "WSAStartup函数错误!" << endl;
		return -1;
	}
	SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);   //SOCK_DGRAM代表UDP
	if (INVALID_SOCKET == sock)
	{
		cout << "socket建立失败。" << endl;
		return -1;
	}
	sockaddr_in sa = { AF_INET };   //随机分配一个port （仅初始化一个值，让client自己分配port）
	n = bind(sock, (sockaddr*)&sa, sizeof(sa)); 
	if (n == SOCKET_ERROR)
	{
		cout << "bind函数失败。" << endl;
		cout << "错误码是：" << WSAGetLastError() << endl;
		return -1;
	}
	sockaddr_in sa1 = { AF_INET, htons(8009) };   //必须使用htons。由于网络字节序的缘故
	sa1.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.253.1");//指定要发往的IP和port号

	char s[256];
	while (true)
	{
		fflush(stdin);
		gets(s);
		sendto(sock, s, strlen(s), 0,(sockaddr*)&sa1,sizeof(sa1)); //发送数据
	}
	return 0;
}

UDP-Server
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <string>
#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;
const int PORT = 8009;
int main()
{
	int n;
	WSADATA wd;
	n=WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wd);
	if (n)
	{
		cout << "WSAStartup函数错误！
" << endl;
		return -1;
	}
	SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM,0);
	if (INVALID_SOCKET == sock)
	{
		cout << "socket建立失败!" << endl;
		cout << "错误码是：" << WSAGetLastError() << endl;
		return -1;
	}
	sockaddr_in sa = { AF_INET, htons(PORT) };
	n=bind(sock,(sockaddr*)&sa, sizeof(sa));
	if (n == SOCKET_ERROR)
	{
		cout << "bind绑定port失败。" << endl;
		cout << "错误码是：" << WSAGetLastError() << endl;
		return -1;
	}
	else
	{
		cout << "port公布成功:" << PORT << endl;
	}
	char s[256];
	while (true)
	{
		n = recv(sock, s, sizeof(s), 0); //recv返回的是实际copy的字节数
		s[n] = '\0';
		cout << s << endl;
	}

	return 0;

}

（二）
TCP: 是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议。
TCP通讯流程
（Winsock的初始化：WSAStartup）
Server端：
socket:建立套接字
bind：公布port
listen:開始侦听
accept：接纳client连接（如同公司的前台）
send/recv/recvfrom：收发数据（如同公司的客户经理）

Client端：
socket:建立套接字
bind：公布port（client能够不绑定或绑定0port）
connect：连接到server
send/recv/recvfrom：收发数据（如同公司的客户经理）
一般通讯流程是按：CS两方1发1收对称的。一旦收发顺讯混乱软件就失控了。
（请求应答模式:Request/Reply）

TCP---Server
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <string>
#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;
const int PORT = 8009;
int main()
{
	int n;
	WSADATA wd;
	n=WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wd);
	if (n)
	{
		cout << "WSAStartup函数错误！" << endl;
		return -1;
	}
	SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM,0);
	if (INVALID_SOCKET == sock)
	{
		cout << "socket建立失败!" << endl;
		cout << "错误码是：" << WSAGetLastError() << endl;
		return -1;
	}
	sockaddr_in sa = { AF_INET, htons(PORT) };
	n=bind(sock,(sockaddr*)&sa, sizeof(sa));
	if (n == SOCKET_ERROR)
	{
		cout << "bind绑定port失败。" << endl;
		cout << "错误码是：" << WSAGetLastError() << endl;
		return -1;
	}
	else
	{
		cout << "port公布成功:" << PORT << endl;
	}
	listen(sock, 5); //第二个參数一般设置5
	int nlen = sizeof(sa);
	SOCKET socka = accept(sock, (sockaddr*)&sa, &nlen); //会返回一个新的连接套接字
	if (socka == INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "accepth函数失败！
" << endl;
		cout << "错误码是：" << WSAGetLastError() << endl;
		return -1;
	}
	cout << "有人连接进来：" << inet_ntoa(sa.sin_addr) << "--" << htons(sa.sin_port) << endl;//输出连接者的ip和port

	char s[256];
	while ((n = recv(socka, s, sizeof(s)-1, 0)) > 0) //-1是留给‘\0’一个位置
	{
		s[n] = '\0';
		cout << s << endl;
		/* char k[256] = "你好啊";
		   if (strcmp(s,k)==0)
		   cout << "你好你好。大家都好哈。" << endl;*/
	}

	return 0;

}

TCP---Client
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;
const int PORT = 8009;


int main()
{
	int n;
	WSADATA wd;
	n = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wd);
	if (n)
	{
		cout << "WSAStartup函数错误!" << endl;
		return -1;
	}
	SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (INVALID_SOCKET == sock)
	{
		cout << "socket建立失败！" << endl;
		return -1;
	}
	sockaddr_in sa = { AF_INET };   //随机分配一个port 
	n = bind(sock, (sockaddr*)&sa, sizeof(sa));
	if (n == SOCKET_ERROR)
	{
		cout << "bind函数失败！
" << endl;
		cout << "错误码是：" << WSAGetLastError() << endl;
		return -1;
	}
	sa.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.253.1");//115.200.33.112
	sa.sin_port = htons(PORT);
	n = connect(sock, (sockaddr*)&sa, sizeof(sa)); //指定port发送数据 
	if (n == SOCKET_ERROR)
	{
		cout << "connect函数失败！" << endl;
		cout << "错误码是：" << WSAGetLastError() << endl;
		return -1;
	}
	char s[256];
	while (true)
	{
		fflush(stdin);
		gets(s);
		send(sock, s, strlen(s), 0);
	}
	return 0;
}