揭开Socket编程的面纱

对
TCP/IP

、
UDP

、
Socket

编程这些词你不会很陌生吧？随着网络技术的发展，这些词充斥着我们的耳朵。那么我想问：

1.

什么是
TCP/IP

、
UDP

？

2. Socket

在哪里呢？

3. Socket

是什么呢？

4.

你会使用它们吗？

什么是
TCP/IP

、
UDP

？

TCP/IP

（
Transmission Control Protocol/Internet Protocol

）即传输控制协议
/

网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（
WANs

）设计的。

UDP

（
User Data Protocol

，用户数据报协议）是与
TCP

相对应的协议。它是属于
TCP/IP

协议族中的一种。

这里有一张图，表明了这些协议的关系。



图
1

TCP/IP

协议族包括运输层、网络层、链路层。现在你知道
TCP/IP

与
UDP

的关系了吧。

Socket

在哪里呢？

在图
1

中，我们没有看到
Socket

的影子，那么它到底在哪里呢？还是用图来说话，一目了然。



图
2

原来
Socket

在这里。

Socket

是什么呢？

Socket

是应用层与
TCP/IP

协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，
Socket

其实就是一个门面模式，它把复杂的
TCP/IP

协议族隐藏在
Socket

接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让
Socket

去组织数据，以符合指定的协议。

你会使用它们吗？

前人已经给我们做了好多的事了，网络间的通信也就简单了许多，但毕竟还是有挺多工作要做的。以前听到
Socket

编程，觉得它是比较高深的编程知识，但是只要弄清
Socket

编程的工作原理，神秘的面纱也就揭开了。

一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。等交流结束，挂断电话结束此次交谈。

生活中的场景就解释了这工作原理，也许
TCP/IP

协议族就是诞生于生活中，这也不一定。



图
3

先从服务器端说起。服务器端先初始化
Socket

，然后与端口绑定
(bind)

，对端口进行监听
(listen)

，调用
accept

阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个
Socket

，然后连接服务器
(connect)

，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。

在这里我就举个简单的例子，我们走的是
TCP

协议这条路（见图
2

）。例子用
MFC

编写，运行的界面如下：



图
4



图
5

在客户端输入服务器端的
IP

地址和发送的数据，然后按发送按钮，服务器端接收到数据，然后回应客户端。客户端读取回应的数据，显示在界面上。

下面是接收数据和发送数据的函数：

int Receive(SOCKET fd,char *szText,int len)

{

int cnt;

int rc;

cnt=len;

while(cnt>0)

{

rc=recv(fd,szText,cnt,0);

if(rc==SOCKET_ERROR)

{

return -1;

}

if(rc==0)

return len-cnt;

szText+=rc;

cnt-=rc;

}

return len;

}

int Send(SOCKET fd,char *szText,int len)

{

int cnt;

int rc;

cnt=len;

while(cnt>0)

{

rc=send(fd,szText,cnt,0);

if(rc==SOCKET_ERROR)

{

return -1;

}

if(rc==0)

return len-cnt;

szText+=rc;

cnt-=rc;

}

return len;

}

服务器端：

在服务器端，主要是启动
Socket

和监听线程。

#define DEFAULT_PORT 2000

void CServerDlg::OnStart()

{

sockaddr_in local;

DWORD dwThreadID = 0;

local.sin_family=AF_INET;

//

设置的端口为
DEFAULT_PORT

。

local.sin_port=htons(DEFAULT_PORT);

//IP

地址设置成
INADDR_ANY,

让系统自动获取本机的
IP

地址。

local.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;

//

初始化
Socket

m_Listening = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

if(m_Listening == INVALID_SOCKET)

{

return ;

}

//

将本地地址绑定到所创建的套接字上

if(bind(m_Listening,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local)) == SOCKET_ERROR )

{

closesocket(m_Listening);

return ;

}

//

创建监听线程，这样也能响应界面上操作。

m_hListenThread = ::CreateThread(NULL,0,ListenThread,this,0,&dwThreadID);

m_StartBtn.EnableWindow(FALSE);

m_StopBtn.EnableWindow(TRUE);

}

监听线程函数：

DWORD WINAPI CServerDlg::ListenThread(LPVOID lpparam)

{

CServerDlg* pDlg = (CServerDlg*)lpparam;

if(pDlg == NULL)

return 0;

SOCKET Listening = pDlg->m_Listening;

//

开始监听是否有客户端连接。

if(listen(Listening,40) == SOCKET_ERROR)

{

return 0;

}

char szBuf[MAX_PATH];

//

初始化

memset(szBuf,0,MAX_PATH);

while(1)

{

SOCKET ConnectSocket;

sockaddr_in ClientAddr;

int nLen = sizeof(sockaddr);

//

阻塞直到有客户端连接，不然多浪费
CPU

资源。

ConnectSocket = accept(Listening,(sockaddr*)&ClientAddr,&nLen);

//

都到客户端的
IP

地址。

char *pAddrname = inet_ntoa(ClientAddr.sin_addr);

pDlg->Receive(ConnectSocket,szBuf,100);

//

界面上显示请求数据。

pDlg->SetRequestText(szBuf);

strcat(szBuf," :

我是老猫，收到（
");

strcat(szBuf,pAddrname);

strcat(szBuf,"

）
");

//

向客户端发送回应数据

pDlg->Send(ConnectSocket,szBuf,100);

}

return 0;

}

服务器端一直在监听是否有客户端连接，如有连接，处理客户端的请求，给出回应，然后继续监听。

客户端：

客户端的发送函数：

#define DEFAULT_PORT 2000

void CClientDlg::OnSend()

{

DWORD dwIP = 0;

TCHAR szText[MAX_PATH];

memset(szText,0,MAX_PATH);

m_IP.GetWindowText(szText,MAX_PATH);

//

把字符串形式的
IP

地址转成
IN_ADDR

结构需要的形式。

dwIP = inet_addr(szText);

m_RequestEdit.GetWindowText(szText,MAX_PATH);

sockaddr_in local;

SOCKET socketTmp;

//

必须是
AF_INET,

表示该
socket

在
Internet

域中进行通信

local.sin_family=AF_INET;

//

端口号

local.sin_port=htons(DEFAULT_PORT);

//

服务器的
IP

地址。

local.sin_addr.S_un.S_addr=dwIP;

////

初始化
Socket

socketTmp=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

//

连接服务器

if(connect(socketTmp,(LPSOCKADDR)&local,sizeof(local)) < 0)

{

closesocket(socketTmp);

MessageBox("

连接服务器失败。
");

return ;

}

//

发送请求，为简单只发
100

字节，在服务器端也规定
100

字节。

Send(socketTmp,szText,100);

//

读取服务器端返回的数据。

memset(szText,0,MAX_PATH);

//

接收服务器端的回应。

Receive(socketTmp,szText,100);

TCHAR szMessage[MAX_PATH];

memset(szMessage,0,MAX_PATH);

strcat(szMessage,szText);

//

界面上显示回应数据。

m_ReplyBtn.SetWindowText(szMessage);

closesocket(socketTmp);

}

客户端就一个函数完成了一次通信。在这里
IP

地址为何用
127.0.0.1

呢？使用这个
IP

地址，服务器端和客户端就能运行在同一台机器上，这样调试方便多了。当然你可以在你朋友的机器上运行
Server

程序
(

本人在局域网中测试过
)

，在自己的机器上运行
Client

程序，当然输入的
IP

地址就该是你朋友机器的
IP

地址了。

简单的理论和实践都说了，现在
Socket

编程不神秘了吧？希望对你有些帮助。