热门标签
热门文章
- 1Android S中各类dex文件_service.vdex
- 2在矩池云使用Llama2-7B的具体方法_llama2显存要求
- 3【整理】unity3d优化总结篇
- 4Ansible+Shell+Containerd部署k8s
- 5使用Unity开发HoloLens应用
- 6鸿蒙系统吐司toast消息提示ToastDialog_鸿蒙元服务吐司提示
- 7缺陷跟踪工具jira和团队协作与项目管理工具conflunce
- 8windows系统下cassandra的安装方法_window 搭cassandra
- 9RGB颜色空间、色调、饱和度、亮度、HSV颜色空间详解
- 10高性能GPU渲染帧动画方案_gpu渲染模型没走动画机会怎么样
当前位置: article > 正文
笔记 C socket 实现简单的套接字编程（客户端和客户端连接）_c#socket客户端
作者：从前慢现在也慢 | 2024-02-26 21:01:14
赞
踩
c#socket客户端
0. 套接字
网上很多说套接字名称包括：
IP:port
- 1
- 在 《Windows Socket 网络编程》 Bob Quinn 著的一书中，套接字名称包括：
1. IP
2. port
3. protocol (协议)
- 1
- 2
- 3
- 服务端创建套接字
(IP, port, protocol)和客户端的套接字(IP, port, protocol)可以通过套接字编程连接起来。Windows有WinSOCKET编程，Linux有linux socket编程，两者不兼容。
环境：
VS 2019
1. 图示流程（图网上找的，代码自己改的）
- 说明：刚学习 windows socket 编程，能搞懂图中的函数怎么用及其参数的意义算是入门了。
2. 库 <winsock2.h>
#include <iostream>
#include <winsock2.h>
#include <string>
// 使用 <winsock2.h>，需要链接的动态链接库 "Ws2_32.lib"
#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 注： 不使用旧版本的
<winsock.h>，使用较新的<winsock2.h>
3. 初始化动态链接库
// 初始化 DLL
WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 2);
WSADATA wsdata;
if (WSAStartup(sockVersion, &wsdata) != 0) {
return EXIT_FAILURE;
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
解释
- ：
WORD: 一个宏定义，一个无符号短整型
typedef unsigned short WORD;
- 1
MAKEWORD: 一个宏定义，获取Windows Sockets 规范的版本，(2, 2)说明获取2.2版本，到2021-01-10最高为2.2版本
#define MAKEWORD(a, b) ((WORD)(((BYTE)(((DWORD_PTR)(a)) & 0xff)) | ((WORD)((BYTE)(((DWORD_PTR)(b)) & 0xff))) << 8))
- 1
WSADATA: 一个结构体，存放windows socket初始化信息，具体如下（看注释）：
typedef struct WSAData { WORD wVersion; // 将使用的 Winsock 版本号 WORD wHighVersion; // 载入的 Winsock 动态库支持的最高版本，高字节代表次版本，低字节代表主版本 #ifdef _WIN64 // 如果是 64 位 unsigned short iMaxSockets; // 最大数量的并发 Sockets，其值依赖于可使用的硬件资源 unsigned short iMaxUdpDg; // 数据报的最大长度 char FAR * lpVendorInfo; // 为 Winsock 实现而保留的制造商信息 char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1]; // 由特定版本的 Winsock 设置，实际上没有太大用处。 char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1]; // 同上 #else char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1]; char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1]; unsigned short iMaxSockets; unsigned short iMaxUdpDg; char FAR * lpVendorInfo; #endif } WSADATA, FAR * LPWSADATA;
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
注释参考: https://blog.csdn.net/huachizi/article/details/89401476
WSAStartup(sockVersion, &wsdata)： 重点，通过进程启动Winsock DLL的使用。
int WSAAPI WSAStartup(
_In_ WORD wVersionRequested,
_Out_ LPWSADATA lpWSAData
);
- 1
- 2
- 3
- 4
如果成功，WSAStartup 函数将返回 0。否则，它将返回下面列出的错误代码之一。
4. 正文：进入 1. 图示流程 中流程图的操作
4.1 服务端，按流程图实现
- 代码
#include <iostream> #include <winsock2.h> #include <string> #pragma comment(lib, "Ws2_32.lib") using namespace std; int main() { // 初始化 DLL WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 2); WSADATA wsdata; if (WSAStartup(sockVersion, &wsdata) != 0) { return EXIT_FAILURE; } // 创建套接字 SOCKET serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if (serverSocket == INVALID_SOCKET) { cout << "create socket failure!!" << endl; return EXIT_FAILURE; } // 绑定套接字 sockaddr_in socketAddr; socketAddr.sin_family = AF_INET; socketAddr.sin_port = htons(8080); socketAddr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY; if (bind(serverSocket, (sockaddr*)&socketAddr, sizeof(socketAddr)) == SOCKET_ERROR) { cout << "bind error!" << endl; return EXIT_FAILURE; } // 监听 if (listen(serverSocket, 10) == SOCKET_ERROR) { cout << "listen error!!" << endl; } // 接收客户端套接字 SOCKET clientSocket; sockaddr_in client_sin; // store message int len = sizeof(client_sin); cout << "waitting to connect......" << endl; clientSocket = accept(serverSocket, (sockaddr*)&client_sin, &len); if (clientSocket == INVALID_SOCKET) { cout << "accept error" << endl; return EXIT_FAILURE; } else { cout << "get a connection: " << inet_ntoa(client_sin.sin_addr) << endl; } // 看流程图，循环 while (true) { // 接收消息 const size_t messageLen = 1000; char recClientMsg[messageLen]; int num = recv(clientSocket, recClientMsg, messageLen, 0); // 截断数组 recClientMsg[num] = '\0'; if (num > 0) { cout << "Client say: " << recClientMsg << endl; } // 退出 if (strcmp(recClientMsg, "exit()") == 0) { break; } // 发送数据 cout << "Input message you want to send to client:" << endl; string data; getline(cin, data); const char* sendClientMsg; sendClientMsg = data.c_str(); send(clientSocket, sendClientMsg, data.size(), 0); // 退出 if (strcmp(sendClientMsg, "exit()") == 0) { break; } } closesocket(clientSocket); closesocket(serverSocket); WSACleanup(); return EXIT_SUCCESS; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
4.2 客户端，按流程图实现
- 代码
#include <winsock2.h> #include <iostream> #include <string> using namespace std; #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int main() { // 初始化 WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 2); WSADATA data; if (WSAStartup(sockVersion, &data) != 0) { return EXIT_SUCCESS; } // 创建客户端套接字 SOCKET clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if (clientSocket == INVALID_SOCKET) { cout << "Socket error" << endl; return EXIT_FAILURE; } // 连接服务端 sockaddr_in sock_in; sock_in.sin_family = AF_INET; sock_in.sin_port = htons(8080); sock_in.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1"); if (connect(clientSocket, (sockaddr*)&sock_in, sizeof(sock_in)) == SOCKET_ERROR) { cout << "Connect error" << endl; return EXIT_FAILURE; } else { cout << "Connect successfully." << endl; } // 看流程图，循环 while (true) { // 发送信息 cout << "Input message you want send:" << endl; string data; getline(cin, data); const char* sendServerMsg; sendServerMsg = data.c_str(); send(clientSocket, sendServerMsg, strlen(sendServerMsg), 0); // 判断结束循环 // 退出 if (data == "exit()") { break; } // 接收信息 const size_t messageLen = 1000; char revServerMsg[messageLen]; int num = recv(clientSocket, revServerMsg, messageLen, 0); // 截断数组 revServerMsg[num] = '\0'; if (num > 0) { cout << "Sever say:" << revServerMsg << endl; } // 判断结束循环 // 退出 if (strcmp(revServerMsg, "exit()") == 0) { break; } } // 关闭客户端套接字 closesocket(clientSocket); WSACleanup(); return EXIT_SUCCESS; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
4.3 启动
注意记得修改按 Alt + P + P（Alt 按住， P 按两下）：
1. 启动服务端
- 服务端：
2. 再启动客户端
- 客户端：
- 服务端：
4.4 问题
- 简单实现果然还有还多问题，勉强能进行
一问一答式通信
5. Linux socket
- server.c
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #define MAXLINE 4096 #define PORT 6666 int main(int argc, char **argv) { int listenfd, connfd; struct sockaddr_in servaddr; char buff[MAXLINE]; int n; if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); servaddr.sin_port = htons(PORT); if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1) { printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } if (listen(listenfd, 10) == -1) { printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } printf("======waiting for client's request======\n"); while (1) { if ((connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)NULL, NULL)) == -1) { printf("accept socket error: %s(errno: %d)", strerror(errno), errno); continue; } n = recv(connfd, buff, MAXLINE, 0); buff[n] = '\0'; printf("recv msg from client: %s\n", buff); close(connfd); } close(listenfd); }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- client.c
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #define MAXLINE 4096 #define PORT 6666 int main(int argc, char **argv) { int sockfd, n; char recvline[MAXLINE], sendline[MAXLINE]; struct sockaddr_in servaddr; if (argc != 2) { printf("usage: ./client <ipaddress>\n"); exit(0); } if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_port = htons(PORT); if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0) { printf("inet_pton error for %s\n", argv[1]); exit(0); } if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) { printf("connect error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } printf("send msg to server: \n"); fgets(sendline, MAXLINE, stdin); if (send(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0) < 0) { printf("send msg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } close(sockfd); exit(0); }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
5.1 服务端：
g++ -o server server.c
# 生成 server 执行文件
./server
- 1
- 2
- 3
- 4
- 查看端口
6666占用
[chen@hecs-70768 socket]$ lsof -i:6666
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
server 11795 chen 3u IPv4 4725561 0t0 TCP *:ircu-2 (LISTEN)
- 1
- 2
- 3
5.2 客户端
g++ -o client client.c
# 生成 client 执行文件
# xxx.xxx.xxx.xxx 是服务端的 IP，后面会提示你输入文字，在这里先不输入：
zhiyong@LAPTOP-OC4RD91F:/mnt/d/Computer/network/socket$ ./client xxx.xxx.xxx.xxx
send msg to server:
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
5.3 在服务端的机器上面查看端口占用：
会显示服务端的端口显示ESTABLISHED
[chen@hecs-70768 socket]$ lsof -i:6666
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
server 11795 chen 3u IPv4 4725561 0t0 TCP *:ircu-2 (LISTEN)
server 11795 chen 4u IPv4 4727103 0t0 TCP hecs-70768:ircu-2->117.61.106.77:36486 (ESTABLISHED)
- 1
- 2
- 3
- 4
5.4 抓包
客户端执行 ./client xxx.xxx.xxx.xxx 的时候，首先执行 connect ，在内核中就是执行 TCP 三次握手。
客户端发起 connect，服务端一直处于 listen 状态，然后在 accept，在接收到客户端的 connect 后，返回一个客户端的套接字。然后这个客户端发送的数据，就是通过这个套接字去读取。读取的方法跟打开文件的 IO 一样。
5.5 客户端在 close 后，会进入 TIME_WAIT 模式
- 可以先在服务端使用
lsof -i:6666查看客户端的端口，也可以通过抓三次握手的报文来获取端口。客户端发起连接的端口为59438，使用命令netstat -a | grep 59438查看，如下：
tcp 0 0 hecs-70768:ircu-2 hecs-70768:59438 TIME_WAIT
- 1
5.6 一台服务器能监听多少个客户端？
服务端中的 accept 函数返回一个客户端套接字 clientFd，这个跟客户端的IP、端口相关。
理论上世界上所有的 IP 都可以作为客户端，每个客户端有 65536 个端口，而全世界的 IP 约有 四十亿个地址，所以有的文章说一台服务器最多有 四十亿个✖65546。但是一台服务器需要一个监听套接字 serverFd，当有一个客户端连接进来的时候，需要使用 accept 接收并建立一个套接字 clientFd，而 accept 返回值是 int 类型，一般都大于 0 。而除去标准输入输出的 0, 1, 2 和自身的监听套接字serverFd外，所以理论上最多应该是建立 int 最大值 - 4 的连接数。同时， 因为每条连接占内存，实际上一般就一百多万条就搞不住了。
5.7 TCP 四次握手
- 无论是服务端还是客户端，都可以主动的发起
close操作，只要有一方发起，就会进行四次握手，这里说的发起连接是指：客户端就不用说了，就是指自身的套接字。服务端指的是accept得到的客户端套接字clientFd，而不是服务端的套接字serverFd。如果关闭了服务端的套接字serverFd，相当于服务端挂掉了。
下面是一个例子：
- 服务端：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #define MAXLINE 4096 #define PORT 6666 int main(int argc, char **argv) { int listenfd, connfd; struct sockaddr_in servaddr; char buff[MAXLINE]; int n; if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); servaddr.sin_port = htons(PORT); if (bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1) { printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } if (listen(listenfd, 10) == -1) { printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } printf("======waiting for client's request======\n"); // while (1) { if ((connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)NULL, NULL)) == -1) { printf("accept socket error: %s(errno: %d)", strerror(errno), errno); // continue; } n = recv(connfd, buff, MAXLINE, 0); buff[n] = '\0'; printf("recv msg from client: %s\n", buff); close(connfd); // 服务端先发起 close } close(listenfd); // 马上跟着就关闭了服务端的套接字，相当于服务端挂机了 }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 客户端：
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #define MAXLINE 4096 #define PORT 6666 int main(int argc, char **argv) { int sockfd, n; char recvline[MAXLINE], sendline[MAXLINE]; struct sockaddr_in servaddr; if (argc != 2) { printf("usage: ./client <ipaddress>\n"); exit(0); } if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) { printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_port = htons(PORT); if (inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0) { printf("inet_pton error for %s\n", argv[1]); exit(0); } if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) { printf("connect error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } printf("send msg to server: \n"); fgets(sendline, MAXLINE, stdin); if (send(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0) < 0) { printf("send msg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno); exit(0); } sleep(30); // 在这里等待 30s close(sockfd); exit(0); }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
结果(服务端：ircu-2，客户端：594381)：
[chen@hecs-70768 ~]$ netstat -a | grep 70768
tcp 0 0 hecs-70768:ssh 117.61.106.77:36482 ESTABLISHED
tcp 1 0 hecs-70768:59438 hecs-70768:ircu-2 CLOSE_WAIT
tcp 0 0 hecs-70768:ircu-2 hecs-70768:59438 FIN_WAIT2
tcp 0 36 hecs-70768:ssh 117.61.106.77:36526 ESTABLISHED
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
服务端发起关闭，发包 FIN ，客户端回复 ACK，接着客户端准备发送 FIN
在这个过程，马上关闭了 服务端套接字，服务端没有回复 ACK，那么服务端就处于FIN_WAIT2（因为是服务端主动发起连接的）。而客户端处于CLOSE_WAIT 状态。由于服务端没有回复 ACK ，客户端就重发它的 FIN ，一共重发 5 词（这个大概看系统）。还是没有回复（因为服务端挂了），此时客户端发起一个 RST，将连接断开。
之后服务端的连接就关闭了，就进入到TIME_WAIT状态。
tcp 0 0 hecs-70768:ircu-2 hecs-70768:59438 TIME_WAIT
- 1
所以，谁发起 close 连接，谁就有FIN_WAIT2、TIME_WAIT 的状态，而对端就有 CLOSE_WAIT状态
end
声明：本文内容由网友自发贡献，不代表【wpsshop博客】立场，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容，请联系我们。转载请注明出处：https://www.wpsshop.cn/w/从前慢现在也慢/article/detail/147071
推荐阅读
相关标签
