socket编程TCP/IP通信（windows下，C++实现）_tcpsokcet windows

1.简单理解什么是Socket?

通俗理解：
Socket翻译成中文是套接字，同时也有插座的意思。可以按照插座的意思来理解它，插座就是连接电源和机器的中间件，同理，socket就是连接两个进程或应用的中间件。将这两个进程分别称为服务端和客户端。

较官方理解：
socket顾名思义就是套接字的意思，用于描述地址和端口，是一个通信链的句柄。两个应用程序通过socket向网络发出请求或者回应，从而完成通信过程。socket编程有三种，流式套接字（SOCK_STREAM）,数据报套接字(SOCK_DGRAM),原始套接字(SOCK_RAW),前两者较常用。基于TCP的socket编程是流式套接字。

2.客户端client/服务端server 即C/S模式

client/server即C/S模式： TCP/IP通信中，主要是进行C/S交互。
**服务端Server：**建立socket，申明自身的port和IP，并绑定到socket，使用listen监听，然后不断用accept去查看是否有连接。如果有，捕获socket，并通过recv获取消息的内容，通信完成后调用closeSocket关闭这个对应accept到的socket。如果不需要等待任何客户端连接，那么用closeSocket直接关闭自身的socket。
**客户端Client：**建立socket，通过端口号和地址确定目标服务器，使用Connect连接到服务器，send发送消息，等待处理，通信完成后调用closeSocket关闭socket。

3.实现步骤

服务端
　　一、创建服务器套接字（create）。
　　二、服务器套接字进行信息绑定（bind），并开始监听连接（listen）。
　　三、接受来自用户端的连接请求（accept）。
　　四、开始数据传输(send/receive)。
　　五、关闭套接字（closesocket）。

客户端
　　一、创建客户套接字（create）。
　　二、与远程服务器进行连接（connect），如被接受则创建接收进程。
　　三、开始数据传输(send/receive)。
　　四、关闭套接字（closesocket）。

注意：在编程过程中，用到的函数可以通过微软文档进行查询，例如connect函数，它的返回值、参数等，十分方便。
微软文档链接地址

4.代码实现（C++）

服务端：

//server.cpp
#include<iostream>
#include<winsock.h>   // windows平台的网络库头文件
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")   // 库文件
using namespace std;

#define PORT 5050
#define BUFSIZ 512

void initialization() {
	//初始化套接字库
	// WSA  windows socket async  windows异步套接字     WSAStartup启动套接字
	// parm1:请求的socket版本 2.2 2.1 1.0     parm2:传出参数    参数形式：WORD  WSADATA
	WORD w_req = MAKEWORD(2, 2);//版本号  
	WSADATA wsadata;
	// 成功：WSAStartup函数返回零
	if (WSAStartup(w_req, &wsadata) != 0) {
		cout << "初始化套接字库失败！" << endl;
	}
	else {
		cout << "初始化套接字库成功！" << endl;
	}
}

SOCKET createServeSocket(const char* ip)
{
	//1.创建空的Socket					
		//parm1:af 地址协议族 ipv4 ipv6
		//parm2:type 传输协议类型 流式套接字(SOCK_STREAM) 数据报
		//parm3：protocl 使用具体的某个传输协议
	SOCKET s_server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (s_server == INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "套接字创建失败！" << endl;
		WSACleanup();
	}
	else {
		cout << "套接字创建成功！" << endl;
	}
	//2.给socket绑定ip地址和端口号
	struct sockaddr_in server_addr;   // sockaddr_in, sockaddr  老版本和新版的区别
	server_addr.sin_family = AF_INET;  // 和创建socket时必须一样
	server_addr.sin_port = htons(PORT);       // 端口号  大端（高位）存储(本地)和小端（低位）存储(网络），两个存储顺序是反着的  htons 将本地字节序转为网络字节序
	server_addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(ip); //inet_addr将点分十进制的ip地址转为二进制
	if (bind(s_server, (SOCKADDR*)&server_addr, sizeof(SOCKADDR)) == SOCKET_ERROR) {
		cout << "套接字绑定失败！" << endl;
		WSACleanup();
	}
	else {
		cout << "套接字绑定成功！" << endl;
	}

	//3.设置套接字为监听状态  SOMAXCONN 监听的端口数 右键转到定义为5
	if (listen(s_server, SOMAXCONN) < 0) {
		cout << "设置监听状态失败！" << endl;
		WSACleanup();
	}
	else {
		cout << "设置监听状态成功！" << endl;
	}
	return s_server;
}

int main() {
	//定义发送缓冲区和接受缓冲区长度
	char send_buf[BUFSIZ];
	char recv_buf[BUFSIZ];
	//定义服务端套接字，接受请求套接字
	SOCKET s_server;
	SOCKET s_accept;

	initialization(); // 初始化启动套接字
	s_server = createServeSocket("127.0.0.1");
	cout << "wait client connect..." << endl;
	// 如果有客户端请求连接
	s_accept = accept(s_server, NULL, NULL);
	if (s_accept == INVALID_SOCKET) {
		cout << "连接失败！" << endl;
		WSACleanup();
		return 0;
	}
	// 可以和客户端进行通信了
	while (true) {
		// recv从指定的socket接受消息
		if (recv(s_accept, recv_buf, BUFSIZ, 0) > 0){
			cout << "客户端信息:" << recv_buf << endl;
		}
		else {
			cout << "接受失败！" << endl;
			break;
		}
		cout << "请输入回复信息:";
		cin >> send_buf;
		if (send(s_accept, send_buf, BUFSIZ, 0) < 0) {
			cout << "发送失败！" << endl;
			break;
		}
	}
	//关闭套接字
	closesocket(s_server);
	closesocket(s_accept);
	//释放DLL资源
	WSACleanup();
	return 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
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

客户端

// client.cpp
#include<iostream>
#include<winsock.h>   // windows平台的网络库头文件
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")   // 库文件
using namespace std;

#define PORT 5050
#define BUFSIZ 512

void initialization() {
	//初始化套接字库
	// WSA  windows socket async  windows异步套接字     WSAStartup启动套接字
	// parm1:请求的socket版本 2.2 2.1 1.0     parm2:传出参数    参数形式：WORD  WSADATA
	WORD w_req = MAKEWORD(2, 2);//版本号  
	WSADATA wsadata;
	// 成功：WSAStartup函数返回零
	if (WSAStartup(w_req, &wsadata) != 0) {
		cout << "初始化套接字库失败！" << endl;
	}
	else {
		cout << "初始化套接字库成功！" << endl;
	}
}

SOCKET createClientSocket(const char* ip)
{
	//1.创建空的Socket					
		//parm1:af 地址协议族 ipv4 ipv6
		//parm2:type 传输协议类型 流式套接字(SOCK_STREAM) 数据报
		//parm3：protocl 使用具体的某个传输协议
	SOCKET c_client = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (c_client == INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "套接字创建失败！" << endl;
		WSACleanup();
	}
	else {
		cout << "套接字创建成功！" << endl;
	}

	//2.连接服务器
	struct sockaddr_in addr;   // sockaddr_in, sockaddr  老版本和新版的区别
	addr.sin_family = AF_INET;  // 和创建socket时必须一样
	addr.sin_port = htons(PORT);       // 端口号  大端（高位）存储(本地)和小端（低位）存储(网络），两个存储顺序是反着的  htons 将本地字节序转为网络字节序
	addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(ip); //inet_addr将点分十进制的ip地址转为二进制

	if (connect(c_client, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr))== INVALID_SOCKET)
	{
		cout << "服务器连接失败！" << endl;
		WSACleanup();
	}
	else {
		cout << "服务器连接成功！" << endl;
	}
	return c_client;
}

int main() {
	//定义发送缓冲区和接受缓冲区长度
	char send_buf[BUFSIZ];
	char recv_buf[BUFSIZ];
	//定义客户端套接字，接受请求套接字
	SOCKET s_server;
	initialization(); // 初始化启动套接字
	s_server = createClientSocket("127.0.0.1");


	//发送,接收数据
	while (true) {
		cout << "请输入发送信息:";
		cin >> send_buf;
		if (send(s_server, send_buf, BUFSIZ, 0) < 0) {
			cout << "发送失败！" << endl;
			break;
		}
		if (recv(s_server, recv_buf, BUFSIZ, 0) < 0) {
			cout << "接受失败！" << endl;
			break;
		}
		else {
			cout << "服务端信息:" << recv_buf << endl;
		}

	}
	//关闭套接字
	closesocket(s_server);
	//释放DLL资源
	WSACleanup();
	return 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
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