Socket网络编程

Posted 2020-11-03 konglingbin

windows下的socket网络编程

• windows下的socket网络编程
• clinet.c 客户端
• server.c 服务器端
• UDP通信的实现
• 代码如下

已经很久没有在windows下编程了，这次因为需要做一个跨平台的网络程序，就先写了个简单的winSocket网路通信的例子，以便以后用到的时候有个参考。

windows下使用winsock编程与linux/unix的区别在于windows下需要先有一个初始化的操作，结束的时候需要一个清理的操作。还有windows下编译的时候需要连接ws32_lib库。

大致过程如下

• 1、初始化

  /*加载Winsock DLL*/
WSADATA wsd;
if (WSAStartup(MAKEWORD(2 , 2) , &wsd) != 0) {
printf("Winsock 初始化失败!\\n");
return 1;
}

• 2、socket相关函数调用

  socket(...)
bind(...)
listen(...)
connect(...)
accept(...)
send/sendto
recv/recvfrom

• 3、清理
  WSACleanup();

clinet.c 客户端

客户端的流程很简单。

• 1、先是使用socket函数产生一个打开的socket文件描述符。
• 2、使用connect函数去连接服务端
• 3、使用read/recv等读文件函数从服务端接收数据，使用write/send等写文件的函数向服务端发送数据

上面是典型的TCP编程流程，如果是UDP的话不需要connect去连接服务端直接使用sendto函数来发送数据，使用recvfrom接收来自服务器的数据

server.c 服务器端

服务器端的流程比客户端稍微复杂一点

• 1、调用socket打开一个socket句柄
• 2、调用bind来绑定socket句柄到一个网口的某个端口
• 3、调用listen来设置(启用)监听
• 4、调用accept来等待客户端的连接

上面是典型的TCP编程流程，如果是UDP的，那么不需要3,4这两部，直接使用recvfrom来接收客户端发过来的数据即可。

UDP通信的实现

我这里没有写TCP的，因为都是局域网内，就简单的写了个。
这里是在虚拟机里面测试的截图，代码见最后。

 

代码如下:https://www.cnblogs.com/oloroso/p/4613296.html

关于详细的服务器建立的步骤以及相关的socket套接字的知识我已经在python socket编程的文章中提到过了，大家可以参看那一篇博客来历接socket套接字编程的内容，由于要是用C相关的API所以这里采用了基于C语言的socket API编写相关的网络编程内容，具体的实现如下所示，调试通过

服务端Server.c程序内容：

  1 #include <sys/types.h>
  2 #include <sys/socket.h>
  3 #include <netinet/in.h>
  4 #include <arpa/inet.h>
  5 #include <netdb.h>
  6 #include <stdio.h>
  7 #include <errno.h>
  8 #include <stdlib.h>
  9 #include <string.h>
 10 #include <unistd.h>
 11 /************************************************************************************************************************
 12 1、int socket(int family,int type,int protocol)
 13 family:
 14     指定使用的协议簇:AF_INET（IPv4） AF_INET6（IPv6） AF_LOCAL（UNIX协议） AF_ROUTE（路由套接字） AF_KEY（秘钥套接字）
 15 type:
 16     指定使用的套接字的类型:SOCK_STREAM（字节流套接字） SOCK_DGRAM
 17 protocol:
 18     如果套接字类型不是原始套接字，那么这个参数就为0
 19 2、int bind(int sockfd, struct sockaddr *myaddr, int addrlen)
 20 sockfd:
 21     socket函数返回的套接字描述符
 22 myaddr:
 23     是指向本地IP地址的结构体指针
 24 myaddrlen:
 25     结构长度
 26 struct sockaddr{
 27     unsigned short sa_family; //通信协议类型族AF_xx
 28     char sa_data[14];  //14字节协议地址，包含该socket的IP地址和端口号
 29 };
 30 struct sockaddr_in{
 31     short int sin_family; //通信协议类型族
 32     unsigned short int sin_port; //端口号
 33     struct in_addr sin_addr; //IP地址
 34     unsigned char si_zero[8];  //填充0以保持与sockaddr结构的长度相同
 35 };
 36 3、int connect(int sockfd,const struct sockaddr *serv_addr,socklen_t addrlen)
 37 sockfd:
 38     socket函数返回套接字描述符
 39 serv_addr:
 40     服务器IP地址结构指针
 41 addrlen:
 42     结构体指针的长度
 43 4、int listen(int sockfd, int backlog)
 44 sockfd:
 45     socket函数绑定bind后套接字描述符
 46 backlog:
 47     设置可连接客户端的最大连接个数，当有多个客户端向服务器请求时，收到此值的影响。默认值20
 48 5、int accept(int sockfd,struct sockaddr *cliaddr,socklen_t *addrlen)
 49 sockfd:
 50     socket函数经过listen后套接字描述符
 51 cliaddr:
 52     客户端套接字接口地址结构
 53 addrlen:
 54     客户端地址结构长度
 55 6、int send(int sockfd, const void *msg,int len,int flags)
 56 7、int recv(int sockfd, void *buf,int len,unsigned int flags)
 57 sockfd:
 58     socket函数的套接字描述符
 59 msg:
 60     发送数据的指针
 61 buf:
 62     存放接收数据的缓冲区
 63 len:
 64     数据的长度，把flags设置为0
 65 *************************************************************************************************************************/
 66 int main(int argc, char *argv[])
 67 {
 68     int fd, new_fd, struct_len, numbytes,i;
 69     struct sockaddr_in server_addr;
 70     struct sockaddr_in client_addr;
 71     char buff[BUFSIZ];
 72 
 73     server_addr.sin_family = AF_INET;
 74     server_addr.sin_port = htons(8000);
 75     server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
 76     bzero(&(server_addr.sin_zero), 8);
 77     struct_len = sizeof(struct sockaddr_in);
 78 
 79     fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 80     while(bind(fd, (struct sockaddr *)&server_addr, struct_len) == -1);
 81     printf("Bind Success!\\n");
 82     while(listen(fd, 10) == -1);
 83     printf("Listening....\\n");
 84     printf("Ready for Accept,Waitting...\\n");
 85     new_fd = accept(fd, (struct sockaddr *)&client_addr, &struct_len);
 86     printf("Get the Client.\\n");
 87     numbytes = send(new_fd,"Welcome to my server\\n",21,0); 
 88     while((numbytes = recv(new_fd, buff, BUFSIZ, 0)) > 0)
 89     {
 90         buff[numbytes] = \'\\0\';
 91         printf("%s\\n",buff);
 92             if(send(new_fd,buff,numbytes,0)<0)  
 93             {  
 94                 perror("write");  
 95                 return 1;  
 96             }  
 97     }
 98     close(new_fd);
 99     close(fd);
100     return 0;
101 }

客户端Client.c程序内容：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
    int sockfd,numbytes;
    char buf[BUFSIZ];
    struct sockaddr_in their_addr;
    printf("break!");
    while((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) == -1);
    printf("We get the sockfd~\\n");
    their_addr.sin_family = AF_INET;
    their_addr.sin_port = htons(8000);
    their_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");
    bzero(&(their_addr.sin_zero), 8);
    
    while(connect(sockfd,(struct sockaddr*)&their_addr,sizeof(struct sockaddr)) == -1);
    printf("Get the Server~Cheers!\\n");
    numbytes = recv(sockfd, buf, BUFSIZ,0);//接收服务器端信息  
    buf[numbytes]=\'\\0\';  
    printf("%s",buf);
    while(1)
    {
        printf("Entersome thing:");
        scanf("%s",buf);
        numbytes = send(sockfd, buf, strlen(buf), 0);
            numbytes=recv(sockfd,buf,BUFSIZ,0);  
        buf[numbytes]=\'\\0\'; 
        printf("received:%s\\n",buf);  
    }
    close(sockfd);
    return 0;
}

使用gcc编译器对客户端程序和服务端程序进行编译和解释：

gcc -o Master Server.c
gcc -o Slave Client.c

编译的结果如下所示：

这时请先运行Master程序，然后再运行Slave程序：

在客户端Client输入要发送的内容：

 

 一、IP地址操作类
      1、IPAddress类
      a、在该类中有一个 Parse()方法，可以把点分的十进制IP表示转化成IPAddress类，方法如下：
      IPAddress address = IPAddress.Parse(“192.168.0.1”);

      b、IPAddress提供4个只读字段
      

      Any   用于代表本地系统可用的任何IP地址

      Broadcase 用于代表本地网络的IP广播地址

      Loopback 用于代表系统的回送地址    
      None 用于代表系统上没有网络接口

      其中IPAddress.Any最常用可以用来表示本机上所有的IP地址，这对于socket服务进行侦听时，最方便使用，不用对每个IP进行侦听了。而IPAddress.Broadcase可用来UDP的IP广播，这些具体讲socket时再详细介绍。

     2、IPEndPoint类            
      我们可以通过二种构造方法来创建IPEndPoint类：
      a、IPEndPoint(long address, int port)
      b、IPEndPoint(IPAddress address, int port)

      四个属性：
   

      Address

      AddressFamily

      Port

      MaxPort 

      MinPort 

      这些应该从名字上就很好理解，不再一一介绍。IPEndPoint其实就是一个IP地址和端口的绑定，可以代表一个服务，用来Socket通讯。

       二、DNS相关类
      DNS类有四个静态方法，来获取主机DNS相关信息，
      1、GetHostName() 
      通过Dns.GetHostName()可以获得本地计算机的主机名
   
      2、GetHostByName()
      根据主机名称，返回一个IPHostEntry 对象：
       

      IPHostEntry GetHostByName(string hostName) 

      其中IPHostEntry把一个DNS主机名与一个别名和IP地址的数组相关联，包含三个属性：

      AddressList：一个IPAddress对象的数组

      Aliases：一个字符串对象数组

      HostName：一个用于主机名的字符串对象

      3、GetHostByAddress()

      类似于GetHostByName()，只不过这里的参数是IP地址，而不是主机名，也返回一个IPHostEntry对象。

      IPHostEntry GetHostByAddress(IPAddress address)

      IPHostEntry GetHostByAddress(string address)

      4、Resolve() 

      当我们不知道输入的远程主机的地址是哪种格式时（主机名或IP地址），用以上的二种方法来实现，我们可能还要通过判断客户输入的格式，才能正确使用，但Dns类提供一更简单的方法Resolve()，该方法可以接受或者是主机名格式或者是IP地址格式的任何一种地址，并返回IPHostEntry对象。

 1 extern int main_client(int , char**);
 2 extern int main_server(int , char**);
 3 
 4 int main(int c , char** v)
 5 {
 6     if (c == 3) {
 7         main_client(c , v);
 8     }
 9     else {
10         main_server(c , v);
11     }
12     return 0;
13 
14 }