Socket编程基本流程实践
2015-05-14 17:11
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通讯基本流程图如下所示：
Server端代码（ServerDemo.cpp）：
Client端代码（ClientDemo.cpp）
TCP 协议由于可靠、稳定的特征而被用在大部分场合，但它对系统资源要求比较高。UDP
协议是一个简单的面向数据报的传输层协议，又叫用户数据报协议。它提供了无连接的、不可
靠的数据传输服务。无连接是指他不像 TCP 协议那样在通信前先与对方建立连接以确定对方
的状态。不可靠是指它直接安装指定 IP 地址和端口号将数据包发出去，如果对方不在线的话
数据就可能丢失。UDP 协议编程流程如下：
1．服务器端
（1）创建套节字（socket） 。
（2）绑定 IP 地址和端口（bind） 。
（3）收发数据（sendto/recvfrom） 。
（4）关闭连接 （closesocket） 。
2．客户端
（1）创建套节字（socket） 。
（2）收发数据（sendto/recvfrom） 。
（3）关闭连接（closesocket） 。
UDP 协议用于发送和接收数据的函数是 sendto 和 recvfrom。它们的原形如下。
int sendto (
SOCKET s, // 用来发送数据的套节字
const char FAR * buf, // 指向发送数据的缓冲区
int len, // 要发送数据的长度
int flags, // 一般指定为0
const struct sockaddr * to, // 指向一个包含目标地址和端口号的sockaddr_in结构
int tolen // 为 sockaddr_in 结构的大小
);
同样 UDP 协议接收数据也需要知道通信对端的地址信息。
int recvfrom (SOCKET s, char FAR* buf, int len, int flags, struct sockaddr FAR* from, int FAR* fromlen);
这个函数不同于 recv 函数的是多出来的最后两个参数，from 参数是指向 sockaddr_in 结
构的指针，函数在这里返回数据发送方的地址，fromlen 参数用于返回前面的 sockaddr_in 结构
的长度。
与 TCP 协议相比，UDP 协议简单多了，编程细节就不详细介绍了。
TCPClient封装类（tcpClient.hpp）：
Server端代码（ServerDemo.cpp）：
#include <WinSock2.h>
#include <Windows.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
using namespace std;
#pragma comment(lib, "WS2_32.lib")
int main()
{
/*
WSAstartup 必须是应用程序首先调用的 Winsock 函数。它允许应用程序指定所需的
Windows Sockets API 的版本，获取特定 Winsock 实现的详细信息。仅当这个函数成功执行之
后，应用程序才能调用其他 Winsock API
每一个对WSAStartup的调用必须对应一个对WSACleanup的调用， 这个函数释放Winsock库。
*/
WORD wVersion = MAKEWORD(2, 2);
WSADATA WSAData;
::WSAStartup(wVersion, &WSAData);
stringstream os;
cout << "初始化套接字...." << endl;
SOCKET s;
s = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(s == INVALID_SOCKET)
{
cout << "socket fail!" << endl;
goto __end;
}
sockaddr_in addr_in;
addr_in.sin_family = AF_INET; //设置地址家族
addr_in.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
addr_in.sin_port = htons(8080); // 转化端口号8080到网络字节顺序，并安排它到正确的成员
// 绑定这个套节字到一个本地地址
cout << "绑定端口8080...." << endl;
if(::bind(s, (LPSOCKADDR)&addr_in, sizeof(addr_in)) == SOCKET_ERROR)
{
cout << "bind error!" << endl;
goto __end;
}
// listen 函数置套节字进入监听状态
os << "开始监听...." << inet_ntoa(addr_in.sin_addr) << endl; //inet_ntoa() 将32 位的二进制数转化为字符串
cout << os.str() << endl;
if(::listen(s, 2) == SOCKET_ERROR)
{
cout << "listen error!" << endl;
goto __end;
}
SOCKET s_client;
sockaddr_in addr_client;
char szServerMsg[256] = "Hello client, this is server!";
int nMsgLen = sizeof(szServerMsg);
while(true)
{
// accept 函数用于接受到来的连接。
if ((s_client = ::accept(s, (LPSOCKADDR)&addr_client, &nMsgLen)) == SOCKET_ERROR)
{
cout << "accept error!" << endl;
goto __end;
}
os.str("");
os.clear();
os << "接收到来自" << inet_ntoa(addr_client.sin_addr) << "的连接!";
cout << os.str() << endl;
// send 函数在一个连接的套节字上发送缓冲区内的数据，返回发送数据的实际字节数。flag参数通常设置为0
::send(s_client, szServerMsg, 256, 0);
::closesocket(s_client);
}
::closesocket(s);
__end:
::WSACleanup();
system("pause");
return 0;
}Client端代码（ClientDemo.cpp）
#include <WinSock2.h>
#include <Windows.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <sstream>
#pragma comment(lib, "WS2_32.lib")
using namespace std;
int main()
{
WORD wVersion = MAKEWORD(2, 2);
WSADATA WSAData;
::WSAStartup(wVersion, &WSAData);
SOCKET s = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (s == INVALID_SOCKET)
{
cout << "socket fail!" << ::WSAGetLastError() << endl;
::WSACleanup();
return 0;
}
sockaddr_in serverAddr;
// inet_addr函数转化一个"aa.bb.cc.dd"类型的IP地址字符串到长整型，它是以网络字节顺序记录的IP地址，
// sin_addr.S_un.S_addr指定了地址联合中的此长整型
serverAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_port = htons(8080);
// 客户端程序在创建套节字之后，要使用 connect 函数请求与服务器连接
if (::connect(s, (LPSOCKADDR)&serverAddr, sizeof(sockaddr_in)))
{
cout << "connect server fail!" << endl;
::WSACleanup();
return 0;
}
char buf[256];
// recv 函数从对方接收数据，并存储它到指定的缓冲区。flag参数通常设置为0
::recv(s, buf, 256, 0);
stringstream os;
os << "从服务器接收到数据：" << buf;
cout << os.str() << endl;
system("pause");
return 0;
}TCP 协议由于可靠、稳定的特征而被用在大部分场合，但它对系统资源要求比较高。UDP
协议是一个简单的面向数据报的传输层协议，又叫用户数据报协议。它提供了无连接的、不可
靠的数据传输服务。无连接是指他不像 TCP 协议那样在通信前先与对方建立连接以确定对方
的状态。不可靠是指它直接安装指定 IP 地址和端口号将数据包发出去，如果对方不在线的话
数据就可能丢失。UDP 协议编程流程如下：
1．服务器端
（1）创建套节字（socket） 。
（2）绑定 IP 地址和端口（bind） 。
（3）收发数据（sendto/recvfrom） 。
（4）关闭连接 （closesocket） 。
2．客户端
（1）创建套节字（socket） 。
（2）收发数据（sendto/recvfrom） 。
（3）关闭连接（closesocket） 。
UDP 协议用于发送和接收数据的函数是 sendto 和 recvfrom。它们的原形如下。
int sendto (
SOCKET s, // 用来发送数据的套节字
const char FAR * buf, // 指向发送数据的缓冲区
int len, // 要发送数据的长度
int flags, // 一般指定为0
const struct sockaddr * to, // 指向一个包含目标地址和端口号的sockaddr_in结构
int tolen // 为 sockaddr_in 结构的大小
);
同样 UDP 协议接收数据也需要知道通信对端的地址信息。
int recvfrom (SOCKET s, char FAR* buf, int len, int flags, struct sockaddr FAR* from, int FAR* fromlen);
这个函数不同于 recv 函数的是多出来的最后两个参数，from 参数是指向 sockaddr_in 结
构的指针，函数在这里返回数据发送方的地址，fromlen 参数用于返回前面的 sockaddr_in 结构
的长度。
与 TCP 协议相比，UDP 协议简单多了，编程细节就不详细介绍了。
TCPClient封装类（tcpClient.hpp）：
#ifndef __TCP_CLIENT_H__
#define __TCP_CLIENT_H__
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
class CTcpClient
{
public:
std::string m_strErrInfo;//错误信息
CTcpClient()
{
WSAData wsaData;
if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData) != 0)
{
m_strErrInfo = "WSAStartup失败";
printf(m_strErrInfo.c_str());
}
if(LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2)
{
m_strErrInfo = "WSAStartup SOCKET版本不对";
printf(m_strErrInfo.c_str());
}
}
~CTcpClient()
{
WSACleanup();
}
int SendData(const char *pAddr, const char *pPort
, int iSendTimeOut, int iRecvTimeOut
, const char *pSendData, int nSendLen
, char *pRecvData, int nRecevLen)
{
int iTimeOut;
struct sockaddr_in addrServer;
m_strErrInfo="";
int nRet = 0;
//创建SOCKET
SOCKET sockClient = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
do
{
if(sockClient == INVALID_SOCKET)
{
m_strErrInfo = "socket创建失失败";
nRet = -1;
break;
}
//连接到服务器
memset(&addrServer,0,sizeof(sockaddr_in));
addrServer.sin_family = AF_INET;
addrServer.sin_addr.s_addr = inet_addr(pAddr);
addrServer.sin_port = htons(atoi(pPort));
if(connect(sockClient,(const struct sockaddr *)&addrServer,sizeof(sockaddr)) != 0)
{
nRet = -2;
m_strErrInfo = "连接到服务器失败.";
break;
}
//设置发送超时
iTimeOut = iSendTimeOut;
if(::setsockopt(sockClient,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&iTimeOut,sizeof(iTimeOut))==SOCKET_ERROR)
{
m_strErrInfo = "setsockopt失败";
nRet = -3;
break;
}
//设置接收超时
iTimeOut = iRecvTimeOut;
if(::setsockopt(sockClient,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&iTimeOut,sizeof(iTimeOut))==SOCKET_ERROR)
{
m_strErrInfo = "setsockopt失败";
nRet = -4;
break;
}
//发送请求
if(send(sockClient, pSendData, nSendLen * sizeof(char), 0) <= 0)
{
m_strErrInfo = "发送失败.";
nRet = -5;
break;
}
//接收服务端应答
memset(pRecvData, 0, nRecevLen * sizeof(char));
int rc = SOCKET_ERROR;
int cnt = nRecevLen * sizeof(char);
while(cnt > 0)
{
rc = recv(sockClient, pRecvData, nRecevLen * sizeof(char), 0);
if(rc == SOCKET_ERROR)
{
m_strErrInfo = "接收失败";
nRet = -6;
break;
}
if(rc == 0)
{
if(nRet <= 0)
{
nRet = -7;
m_strErrInfo = "后台无应答";
}
//nRet = ( ? -7 : nRet);
break;
}
nRet += rc;
pRecvData += rc;
cnt -= rc;
}
}while (0);
closesocket(sockClient);
return nRet;
}
int SendData(const char *pAddr, const char *pPort
, int iSendTimeOut, int iRecvTimeOut
, const char *pSendData, std::string &strRecv, int iMulRecv = 0)
{
int iRet;
int iTimeOut;
struct sockaddr_in addrServer;
char szRecvDataBuf[1024*64+1];
m_strErrInfo="";
//创建SOCKET
SOCKET sockClient = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sockClient == INVALID_SOCKET)
{
m_strErrInfo = "socket创建失败";
return -1;
}
//连接到服务器
memset(&addrServer,0,sizeof(sockaddr_in));
addrServer.sin_family = AF_INET;
addrServer.sin_addr.s_addr = inet_addr(pAddr);
addrServer.sin_port = htons(atoi(pPort));
if(connect(sockClient,(const struct sockaddr *)&addrServer,sizeof(sockaddr)) != 0)
{
m_strErrInfo = "连接服务器失败";
goto _end;
}
//设置发送超时
iTimeOut = iSendTimeOut;
if(::setsockopt(sockClient,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&iTimeOut,sizeof(iTimeOut))==SOCKET_ERROR)
{
m_strErrInfo = "setsockopt失败";
goto _end;
}
//设置接收超时
iTimeOut = iRecvTimeOut;
if(::setsockopt(sockClient,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&iTimeOut,sizeof(iTimeOut))==SOCKET_ERROR)
{
m_strErrInfo = "setsockopt失败";
goto _end;
}
//发送请求
if(send(sockClient, pSendData, strlen(pSendData), 0) <= 0)
{
m_strErrInfo = "发送失败";
goto _end;
}
//接收服务端应答
strRecv = "";
do
{
memset(szRecvDataBuf, 0, sizeof(szRecvDataBuf));
iRet = recv(sockClient, szRecvDataBuf, sizeof(szRecvDataBuf)-1, 0);
strRecv += szRecvDataBuf;
} while (iRet > 0 && iMulRecv);
if(0 == strRecv.length())
{
m_strErrInfo = "接收失败";
}
//关闭SOCKET
closesocket(sockClient);
return 0;
_end:
closesocket(sockClient);
return -1;
}
std::string GetIPAddrByDNS(const char *pDNS)
{
//通过域名得到IP地址
std::string strAddr;
WSADATA wsadata;
WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsadata);
hostent *phost=gethostbyname(pDNS);
if(phost)
{
in_addr addr;
for(int i=0;;i++)
{
char *p=phost->h_addr_list[i];
if(p==NULL) break;
memcpy(&addr.S_un.S_addr,p,phost->h_length);
char* ip=inet_ntoa(addr);
strAddr = ip;
if (strAddr.length())
break;
}
}
return strAddr;
}
};
#endif
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