socket1.1网络编程

    技术2022-05-13  16

    ▲TCP与UDPTCP模式:客户端先向服务端发起连接请求,服务端接受连接请求后才在客户端与服务端建立连接,优点是连接双方数据不易丢失。UDP模式:通信双方不需要建立连接就可向对方发送或接收数据,优点是实时性较高,缺点是数据可能会丢失。

     

    ▲网络字节序各种硬件对多字节数据的存储顺序不同,在起始地址处,有的机器先存入低位字节,而有的机器则先存入高位字节,如intel cpu将低位字节存入起始地址。在tcp/ip网络协议中使用的16位和32位整数采用高位先存的规则。将使用本地字节序的数据转换成使用网络字节序的数据u_long htonl(u_long)                  //32位整数u_short htons(u_short)             //16位整数

     

    ▲IPV4地址转换IPV4地址采用4字节表示地址,而人们通常使用点分十进制表示地址,如本机回路地址127.0.0.1u_long inet_addr(char*)      //将点分十进制地址字符串转换为4字节表示的网络字节序地址char* inet_ntoa(in_addr)     //将in_addr结构体中地址信息转换为点分十进制地址字符串

     

    ▲in_addr结构体struct in_addr { union {  struct { u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; } S_un_b;  struct { u_short s_w1,s_w2; } S_un_w;  u_long S_addr; } S_un;};in_addr结构体用以表示ip地址信息,其内部是一个联合变量S_un。in_addr addr;addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");   //指定ip信息为127.0.0.1/addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);    //指定ip信息为本机获得的任何ip地址

     

    ▲sockaddr与sockaddr_in结构体struct sockaddr{  u_short sa_family;       //地址族,对于TCP/IP只能取AF_INET  char sa_data[14];       //ip地址和端口信息};

    struct sockaddr_in{short sin_family;                //地址族,对于TCP/IP只能取AF_INET    unsigned short sin_port;   //(网络字节序)端口号,1024以下端口由系统保留struct in_addr sin_addr;   //ip地址结构体char sin_zero[8];              //填充数据};

    sockaddr与sockaddr_in结构体都包含有建立网络连接所需的地址族、ip地址、端口号信息,然而sockaddr数据成员较笼统,因此多使用sockaddr_in结构体,在需要使用sockaddr数据处,可用sockaddr_in数据强制转换为sockaddr类型代替即可,sockaddr_in结构体会使用填充数据以使其位宽与sockaddr结构体位宽保持一致。

     

    ▲加载/卸载socket库WSADATA wsadata;       //WSADATA结构体变量WSAStartup(MAKEWORD(1.1),&wsadata);    //加载socket库在MAKEWORD宏中指定要加载的socket库版本,wsadata返回的信息中包含实际加载的库版本和当前系统socket的最高版本。WSACleanup();   /不再使用socket库时应卸载socket库,释放资源

     

    ▲创建/关闭socketSOCKET socket(int af,int type,int protocol)   //按指定的信息创建socketaf——地址族,对于TCP/IP协议只能去AF_INETtype——socket类型,SOCK_STREAM对应TCP,SOCK_DGRAM对应UDPprotocol——地址族相关协议,取0让系统自行处理closesocket(...)       //关闭socket,释放资源

     

    ▲绑定IP地址与端口bind(SOCKET s,const struct sockaddr FAR *name,int namelen) //将socket绑定到指定的ip地址与端口s——未绑定的socketname——sockaddr结构体指针,包含指定的地址族、ip地址和端口信息namelen——sockaddr结构体大小

     

    ▲连接的监听,发起,接受listen(SOCKET s,int backlog)    //将socket设置为监听模式s——已绑定,未连接的socketbacklog——请求队列的长度,设为SOMAXCONN时,由系统设置合理值。超出队列长度的连接请求将被拒绝。SOCKET accept(SOCKET s,struct sockaddr FAR *addr,int FAR *addrlen)  //接受连接请求s——处于监听状态的socketaddr——sockaddr结构体指针,返回发起连接方的ip和端口信息addrlen——sockaddr结构体长度,必须先赋初值accept(...)会一直等待连接请求并暂停线程,接受连接后返回一个与对方连接的socket。int connect(SOCKET s,const struct sockaddr FAR *name,int namelen)  //发起连接请求s——未连接的socketname——sockaddr结构体指针,指定向哪个ip与端口发起连接请求namelen——sockaddr结构体大小在发起连接请求时,线程会暂停,直到请求超时,或者对方接受连接,此时s成为连接状态的socket

     

    ▲发送/接收数据TCP模式:int send(SOCKET s,const char FAR *buf,int len,int flags)    //发送数据s——已连接的socketbuf——待发送数据的地址len——数据的大小flags——发送方式,一般取0send(...)返回发送的总字节数,可能比len指定的小。int recv(SOCKET s,char FAR *buf,int len,int flags)   //接收数据s——已连接的socketbuf——存放数据所用内存的地址len——数据内存的大小flags——接受方式,一般取0recv(...)会一直等待数据接收并暂停线程,接收数据后返回接收数据的字节数。///UDP模式:int sendto(SOCKET s,const char FAR *buf,int len,int flags,const struct sockaddr FAR *to,int tolen)   //发送数据s——(可能处于连接态的)socketbuf——待发送数据的地址len——数据的大小flags——发送方式,一般取0to——sockaddr结构体指针,指定接收方ip地址与端口信息tolen——sockaddr结构体大小sendto(...)返回发送的总字节数,可能比len小。int recvfrom(SOCKET s,char FAR* buf,int len,int flags,struct sockaddr FAR *from,int FAR *fromlen)   //接收数据s——已绑定的socketbuf——存放数据所用内存的地址len——数据内存的大小flags——接收方式,一般取0from——sockaddr结构体指针,存放发送方ip地址与端口信息formlen——sockaddr结构体大小,必须赋初值recvform(...)会一直等待数据接收并暂停线程,接收数据后返回接收数据的字节数。-----------------------------------------------------------------------------------------------

    ▲基于TCP的服务器端程序(示例)

    1.初始化

    WSADATA wsadata;

    WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsadata);     //加载socket库

    SOCKET sersocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);   //创建socket

    2.将socket绑定到一个ip地址和端口上

    sockaddr_in addrin;

    addrin.sin_family=AF_INET;

    addrin.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");   //服务器ip地址

    addrin.sin_port=htons(1025);     //端口

    bind(sersocket,(sockaddr*)&addrin,sizeof(sockaddr));    //绑定

    3.监听,等待并接受连接

    listen(sersocket,1);       //监听模式

    sockaddr_in conaddr;

    int len=sizeof(conaddr);

    SOCKET consocket=accept(sersocket,(sockaddr*)&conaddr,&len);  //等待并接受连接

    4.与连接的客户端通信

    char min[128]={0};

    recv(consocket,min,128,0);   //接受数据

    char mout[128]={...};

    send(consocket,mout,strlen(mout),0);  //发送数据

    5.释放资源

    closesocket(sersocket);   //关闭socket

    WSACleanup();      //卸载socket库

     

    ▲基于TCP的客户端程序(示例)

    1.初始化

    WSADATA wsadata;

    WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsadata);       //加载socket库

    SOCKET clisocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);   //创建socket

    2.向服务器发送连接请求

    sockaddr_in addrin;

    addrin.sin_family=AF_INET;

    addrin.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");   //服务器ip地址

    addrin.sin_port=htons(1025);              //端口

    connect(clisocket,(sockaddr*)&addrin,sizeof(sockaddr));   发起连接请求

    3.与接受连接的服务器通信

    char mout[128]={...};

    char min[128]={0};

    recv(clisocket,min,128,0);     //接收数据

    send(clisocket,mout,strlen(mout)+1,0);   //发送数据

    4.释放资源

    closesocket(clisocket);    //关闭socket

    WSACleanup();        //卸载socket库

     

    ▲基于UDP的服务器程序(示例)

    1.初始化

    WSADATA wsadata;

    WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsadata);     //加载socket库

    SOCKET socketser=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);    //创建socket

    2.将socket绑定到一个ip地址和端口上

    sockaddr_in addrin,addrincon;

    addrin.sin_family=AF_INET;

    addrin.sin_port=htons(2012);     //端口

    addrin.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");    //服务器ip地址

    bind(socketser,(sockaddr *)&addrin,sizeof(sockaddr));    //绑定

    3.等待数据或发送数据

    int len=sizeof(sockaddr);

    char din[128]={0};

    recvfrom(socketser,din,128,0,(sockaddr *)&addrincon,&len);   //接收数据

    char dout[128]={...};

    sendto(socketser,dout,strlen(dout)+1,0,(sockaddr *)&addrincon,len);   //发送数据

    4.释放资源

    closesocket(socketser);    //关闭socket

    WSACleanup();      //卸载socket库

     

    ▲基于UDP的客户端程序(示例)

    1.初始化

    WSADATA wsadata;

    WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsadata);     //加载socket库

    SOCKET socketcon=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);    //创建socket

    2.发送数据或等待数据

    sockaddr_in addrin,addrincon;

    addrin.sin_family=AF_INET;

    addrin.sin_port=htons(2012);      //端口

    addrin.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");    //服务器ip地址

    char dout[128]={...};

    sendto(socketcon,dout,strlen(dout)+1,0,(sockaddr *)&addrin,sizeof(sockaddr));   //发送数据

    char din[128]={0};

    recvfrom(socketcon,din,128,0,(sockaddr *)&addrincon,&len);    //接收数据

    3.释放资源

    closesocket(socketcon);    //关闭socket

    WSACleanup();     //卸载socket库


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