Socket编程基本流程实践

通讯基本流程图如下所示：

Server端代码（ServerDemo.cpp）：

 1 #include <WinSock2.h>
 2 #include <Windows.h>
 3 #include <iostream>
 4 #include <string>
 5 #include <sstream>
 6 
 7 using namespace std;
 8 
 9 #pragma comment(lib, "WS2_32.lib")
10 
11 int main()
12 {
13     /*
14         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
15     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
16     后，应用程序才能调用其他 Winsock API
17         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。
18     */
19     WORD wVersion = MAKEWORD(2, 2);
20     WSADATA WSAData;
21     ::WSAStartup(wVersion, &WSAData);
22 
23     stringstream os;
24     cout << "初始化套接字...." << endl;
25     SOCKET s;
26     s = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
27     if(s == INVALID_SOCKET)
28     {
29         cout << "socket fail!" << endl;
30         goto __end;
31     }
32     sockaddr_in addr_in;
33     addr_in.sin_family = AF_INET;            //设置地址家族
34     addr_in.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
35     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
36 
37     // 绑定这个套节字到一个本地地址
38     cout << "绑定端口8080...." << endl;
39     if(::bind(s, (LPSOCKADDR)&addr_in, sizeof(addr_in)) == SOCKET_ERROR)
40     {
41         cout << "bind error!" << endl;
42         goto __end;
43     }
44 
45     // listen 函数置套节字进入监听状态
46     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
47     cout << os.str() << endl;
48     if(::listen(s, 2) == SOCKET_ERROR)
49     {
50         cout << "listen error!" << endl;
51         goto __end;
52     }
53 
54     SOCKET s_client;
55     sockaddr_in addr_client;
56     char szServerMsg[256] = "Hello client, this is server!";
57     int nMsgLen = sizeof(szServerMsg);
58     while(true)
59     {
60         // accept 函数用于接受到来的连接。
61         if ((s_client = ::accept(s, (LPSOCKADDR)&addr_client, &nMsgLen)) == SOCKET_ERROR)
62         {
63             cout << "accept error!" << endl;
64             goto __end;
65         }
66         os.str("");
67         os.clear();
68         os << "接收到来自" << inet_ntoa(addr_client.sin_addr) << "的连接!";
69         cout << os.str() << endl;
70         // 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
71         ::send(s_client, szServerMsg, 256, 0);
72         ::closesocket(s_client);
73     }
74     ::closesocket(s);
75 
76 __end:
77     ::WSACleanup();
78     system("pause");
79     return 0;
80 }

Client端代码（ClientDemo.cpp）

 1 #include <WinSock2.h>
 2 #include <Windows.h>
 3 #include <iostream>
 4 #include <string>
 5 #include <sstream>
 6 
 7 #pragma comment(lib, "WS2_32.lib")
 8 
 9 using namespace std;
10 
11 int main()
12 {
13     WORD wVersion = MAKEWORD(2, 2);
14     WSADATA WSAData;
15     ::WSAStartup(wVersion, &WSAData);
16     SOCKET s = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
17     if (s == INVALID_SOCKET)
18     {
19         cout << "socket fail!" << ::WSAGetLastError() << endl;
20         ::WSACleanup();
21         return 0;
22     }
23     sockaddr_in serverAddr;
24     // 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，
25     // sin_addr.S_un.S_addr指定了地址联合中的此长整型
26     serverAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");    
27     serverAddr.sin_family = AF_INET;
28     serverAddr.sin_port = htons(8080);
29 
30     // 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
31     if (::connect(s, (LPSOCKADDR)&serverAddr, sizeof(sockaddr_in)))
32     {
33         cout << "connect server fail!" << endl;
34         ::WSACleanup();
35         return 0;
36     }
37 
38     char buf[256];
39     // 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
40     ::recv(s, buf, 256, 0);
41     stringstream os;
42     os << "从服务器接收到数据：" << buf;
43     cout << os.str() << endl;
44 
45     system("pause");
46     return 0;
47 }

　　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）：

  1 #ifndef __TCP_CLIENT_H__
  2 #define __TCP_CLIENT_H__
  3 
  4 #include <winsock2.h>
  5 #include <stdio.h>
  6 #include <iostream>
  7 
  8 class CTcpClient
  9 {
 10 public:
 11     std::string m_strErrInfo;//错误信息
 12 
 13     CTcpClient()
 14     {
 15         WSAData wsaData;
 16         if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData) != 0)
 17         {            
 18             m_strErrInfo = "WSAStartup失败";
 19             printf(m_strErrInfo.c_str());
 20         }
 21         if(LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2)
 22         {
 23             m_strErrInfo = "WSAStartup SOCKET版本不对";
 24             printf(m_strErrInfo.c_str());
 25         }
 26     }
 27 
 28     ~CTcpClient()
 29     {
 30         WSACleanup();
 31     }
 32 
 33     int SendData(const char *pAddr, const char *pPort
 34         , int iSendTimeOut, int iRecvTimeOut
 35         , const char *pSendData, int nSendLen
 36         , char *pRecvData, int nRecevLen)
 37     {
 38         int iTimeOut;
 39         struct sockaddr_in addrServer;
 40         m_strErrInfo="";
 41         int nRet = 0;
 42 
 43         //创建SOCKET
 44         SOCKET sockClient = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
 45         do 
 46         {
 47             if(sockClient == INVALID_SOCKET)
 48             {
 49                 m_strErrInfo = "socket创建失失败";
 50                 nRet = -1;
 51                 break;
 52             }
 53             //连接到服务器
 54             memset(&addrServer,0,sizeof(sockaddr_in));
 55             addrServer.sin_family = AF_INET;
 56             addrServer.sin_addr.s_addr = inet_addr(pAddr);
 57             addrServer.sin_port = htons(atoi(pPort));
 58 
 59             if(connect(sockClient,(const struct sockaddr *)&addrServer,sizeof(sockaddr)) != 0)
 60             {
 61                 nRet = -2;
 62                 m_strErrInfo = "连接到服务器失败.";
 63                 break;
 64             }
 65             //设置发送超时
 66             iTimeOut = iSendTimeOut; 
 67 
 68             if(::setsockopt(sockClient,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&iTimeOut,sizeof(iTimeOut))==SOCKET_ERROR)
 69             {
 70                 m_strErrInfo = "setsockopt失败";
 71                 nRet = -3;
 72                 break;
 73             }
 74             //设置接收超时
 75             iTimeOut = iRecvTimeOut;
 76 
 77             if(::setsockopt(sockClient,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&iTimeOut,sizeof(iTimeOut))==SOCKET_ERROR)
 78             {
 79                 m_strErrInfo = "setsockopt失败";
 80                 nRet = -4;
 81                 break;
 82             }
 83             //发送请求
 84             if(send(sockClient, pSendData, nSendLen * sizeof(char), 0) <= 0)
 85             {
 86                 m_strErrInfo = "发送失败.";
 87                 nRet = -5;
 88                 break;
 89             }
 90 
 91             //接收服务端应答
 92             memset(pRecvData, 0, nRecevLen * sizeof(char));
 93             int rc = SOCKET_ERROR;
 94             int cnt = nRecevLen * sizeof(char);
 95 
 96             while(cnt > 0)
 97             {
 98                 rc = recv(sockClient, pRecvData, nRecevLen * sizeof(char), 0);
 99 
100                 if(rc == SOCKET_ERROR)
101                 {
102                     m_strErrInfo = "接收失败";
103                     nRet = -6;
104                     break;
105                 }
106                 if(rc == 0)
107                 {
108                     if(nRet <= 0)
109                     {
110                         nRet = -7;
111                         m_strErrInfo = "后台无应答";
112                     }
113                     //nRet = ( ? -7 : nRet);
114                     break;
115                 }
116                 nRet += rc;
117                 pRecvData += rc;
118                 cnt -= rc;
119             }
120 
121         }while (0);
122         
123         closesocket(sockClient);
124         return nRet;
125     }
126 
127     int SendData(const char *pAddr, const char *pPort
128         , int iSendTimeOut, int iRecvTimeOut
129         , const char *pSendData, std::string &strRecv, int iMulRecv = 0)
130     {
131         int iRet;
132         int iTimeOut;
133         struct sockaddr_in addrServer;
134         char szRecvDataBuf[1024*64+1];
135 
136         m_strErrInfo="";
137 
138         //创建SOCKET
139         SOCKET sockClient = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
140         if(sockClient == INVALID_SOCKET)
141         {
142             m_strErrInfo = "socket创建失败";
143             return -1;
144         }
145 
146         //连接到服务器
147         memset(&addrServer,0,sizeof(sockaddr_in));
148         addrServer.sin_family = AF_INET;
149         addrServer.sin_addr.s_addr = inet_addr(pAddr);
150         addrServer.sin_port = htons(atoi(pPort));
151         if(connect(sockClient,(const struct sockaddr *)&addrServer,sizeof(sockaddr)) != 0)
152         {
153             m_strErrInfo = "连接服务器失败";
154             goto _end;
155         }
156 
157         //设置发送超时
158         iTimeOut = iSendTimeOut; 
159         if(::setsockopt(sockClient,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&iTimeOut,sizeof(iTimeOut))==SOCKET_ERROR)
160         {
161             m_strErrInfo = "setsockopt失败";
162             goto _end;
163         }
164         //设置接收超时
165         iTimeOut = iRecvTimeOut;  
166         if(::setsockopt(sockClient,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&iTimeOut,sizeof(iTimeOut))==SOCKET_ERROR)
167         {
168             m_strErrInfo = "setsockopt失败";
169             goto _end;
170         }
171 
172         //发送请求
173         if(send(sockClient, pSendData, strlen(pSendData), 0) <= 0)
174         {
175             m_strErrInfo = "发送失败";
176             goto _end;
177         }
178 
179         //接收服务端应答
180         strRecv = "";
181         do 
182         {
183             memset(szRecvDataBuf, 0, sizeof(szRecvDataBuf));
184             iRet = recv(sockClient, szRecvDataBuf, sizeof(szRecvDataBuf)-1, 0);
185             strRecv += szRecvDataBuf;
186         } while (iRet > 0 && iMulRecv);
187         if(0 == strRecv.length())
188         {
189             m_strErrInfo = "接收失败";
190         }
191 
192         //关闭SOCKET
193         closesocket(sockClient);
194         return 0;
195 
196 _end:
197         closesocket(sockClient);
198         return -1;
199     }
200 
201     std::string GetIPAddrByDNS(const char *pDNS)
202     {
203         //通过域名得到IP地址
204         std::string strAddr;
205         WSADATA wsadata;
206         WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsadata);
207         hostent *phost=gethostbyname(pDNS);
208         if(phost)
209         {
210             in_addr addr;
211             for(int i=0;;i++)
212             {
213                 char *p=phost->h_addr_list[i];
214                 if(p==NULL)    break;
215                 memcpy(&addr.S_un.S_addr,p,phost->h_length);
216                 char* ip=inet_ntoa(addr);
217                 strAddr = ip;
218 
219                 if (strAddr.length())
220                     break;
221             }
222         }
223         return strAddr;
224     }
225 };
226 #endif

posted on 2015-05-14 17:11 可笑痴狂阅读(18275) 评论(0) 编辑收藏举报