Socket编程--基础（基本server/client实现）

IPv4套接口地址结构

　　IPv4套接口地址结构通常也称为“网际套接字地址结构”，它以“sockaddr_in”命名，定义在头文件中
　　LINUX结构下的常用结构，一般创建套接字的时候都要将这个结构里面的值进行初始化

struct sockaddr_in  
{  
    sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */ 
    in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order(网络字节序) */ 
    struct in_addr sin_addr;   /* internet address */ 
};  
/* Internet address. */ 
struct in_addr  
{  
    uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */ 
};

socket函数　

#include <sys/types.h>  
#include <sys/socket.h>  
int socket(int domain, int type, int protocol);  

//创建一个套接字用于通信   参数分析
domain：指定通信协议族（protocol family）,常用取值AF_INET(IPv4)
type：指定socket类型, 流式套接字SOCK_STREAM，数据报套接字SOCK_DGRAM，原始套接字SOCK_RAW
protocol:协议类型,常用取值0, 使用默认协议
返回值：
成功: 返回非负整数,套接字;
失败: 返回-1

bind函数

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);  //addrlen--地址长度

绑定一个本地地址到套接字。绑定函数
参数:
sockfd：socket函数返回的套接字
addr：要绑定的地址

listen函数

int listen(int sockfd, int backlog);
　　listen函数应该用在调用socket和bind函数之后， 并且用在调用accept之前, 用于将一个套接字从一个主动套接字转变成为被动套接字。
使得一个进程可以接受其它进程的请求，从而成为一个服务器进程。在TCP服务器编程中listen函数把进程变为一个服务器，并指定相应的套接字变为被动连接。

   sockfd 一个已绑定未被连接的套接字描述符
   backlog说明:
对于给定的监听套接口，内核要维护两个队列：
1、已由客户发出并到达服务器，服务器正在等待完成相应的TCP三路握手过程(SYN_RCVD状态)
2、已完成连接的队列(ESTABLISHED状态)
但是两个队列长度之和不能超过backlog

accept函数

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

sockfd：服务器套接字
addr：将返回对等方的套接字地址, 不关心的话, 可以设置为NULL
addrlen：返回对等方的套接字地址长度, 不关心的话可以设置成为NULL, 否则一定要初始化

connect函数

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

建立一个连接至addr所指定的套接字
参数:
sockfd：未连接套接字
addr：要连接的套接字地址
addrlen：第二个参数addr长度

inet_aton

　　将一个字符串的ip地址字节转换成了一个一个32位的网络序列IP地址

int inet_aton(const char *string, struct in_addr*addr);

string是表示的是要转换的字符串ip地址，后面的是网络序列ip地址
成功返回非0，不成功返回-1

客户端和服务器端练习（serverclient）

　　分别建立两个工程，一个server，一个client。然后先打开服务端，再打开客户端进行测试，源代码如下。

//服务器端
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#include<iostream>
#include<winsock2.h>
#include<string>
#include<stdio.h>
using namespace std;

int main(){
    //创建套接字
    WORD myVersionRequest;
    WSADATA wsaData;                          //包含系统所支持的winsocket版本信息
    myVersionRequest = MAKEWORD(1, 1);        //初始化版本1.1
    int err;
    err = WSAStartup(myVersionRequest, &wsaData);

    if (!err){
        cout << "已经打开套接字" << endl;
    }
    else{
        //进一步绑定套接字
        cout << "套接字未打开" << endl;
        return 0;
    }

    //创建可识别套接字  调用socket函数
    SOCKET serSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    //需要绑定的参数
    SOCKADDR_IN addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);//ip地址
    addr.sin_port = htons(3000);//绑定端口

    //将套接字绑定到指定的网络地址
    bind(serSocket, (SOCKADDR*)&addr, sizeof(SOCKADDR));//绑定完成
    //监听连接
    listen(serSocket, 10);                               //第二个参数代表能够接受的最多的连接数
    //建立客户端的连接
    SOCKADDR_IN clientsocket;
    int len = sizeof(SOCKADDR);
    SOCKET serConn;
    //等待客户端的连接
    serConn = accept(serSocket, (SOCKADDR*)&clientsocket, &len);      //返回一个数字  接受函数，不是-1就是接受连接成功
    cout << "客户端" << inet_ntoa(clientsocket.sin_addr) << "已连接" << endl;             //客户端已连接

    while (1) {
        char sendBuf[100];                              //发送的字节
        sprintf_s(sendBuf, "server : welcome %s to server.", inet_ntoa(clientsocket.sin_addr));    //转换函数，将二进制的ip序列转换成char数组
        //在对应的IP处并且将这行字打印到那里
        send(serConn, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);
        char receiveBuf[100];                          //收到的字节
        //接收客户端传来的信息
        recv(serConn, receiveBuf, strlen(receiveBuf) + 1, 0);
        char* quit = "quit";
        //如果客户端传来了quit信号，则服务端关闭，客户端也关闭
        if (!strcmp(receiveBuf, quit)) {
            break;
        }
        printf("%s
", receiveBuf);
    }

    closesocket(serConn);   //关闭
    WSACleanup();           //释放资源的操作
}

//客户端
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#include<winsock2.h>
#include<iostream>
#include<string>
#include<conio.h>
using namespace std;
int main(){

    WORD versionRequired;
    WSADATA wsaData;                            //包含系统所支持的WinStock版本信息
    versionRequired = MAKEWORD(1, 1);           //初始化版本1.1
    int err;
    //注册WinStock，返回状态
    err = WSAStartup(versionRequired, &wsaData);//协议库的版本信息
    if (!err)   {                                //返回结果为0表示初始化失败{
        cout << LPSTR("客户端套接字已经打开!
");
}
    else{
        //调用WSAGetLastError()查看错误信息
        cout << ("客户端套接字打开失败：") << WSAGetLastError() << endl;
        return 0;//结束
    }
    /*
    创建套接字：
    流式套接字：   SOCK_STREAM , IPPROTO_TCP
    数据报套接字:  SOCK_DGRAM  , IPPROTO_UDP
    */

    SOCKET clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);    //创建流式套接字
    SOCKADDR_IN clientsock_in;                                          //专门针对Internet 通信域的Winsock地址结构
    clientsock_in.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");        //通过inet_addr结构指定套接字的主机IP地址 
    clientsock_in.sin_family = AF_INET;                                 //指定协议家族:AF_INET
    clientsock_in.sin_port = htons(3000);                               //指定将要分配给套接字的传输层端口号：6000

    //开始连接
    int fail = connect(clientSocket, (SOCKADDR*)&clientsock_in, sizeof(SOCKADDR));
    if (fail){
        cout << "与服务端连接失败！程序将退出..." << endl;
        _getch();
        return 0;
    }
    string s;
    while (cin >> s){
        char receiveBuf[100];
        //接收数据
        recv(clientSocket, receiveBuf, 101, 0);
        cout << receiveBuf << endl;
        //发送数据
        send(clientSocket, s.c_str(), s.length() + 1, 0);
        if (s == "quit"){
            break;
        }
    }
    closesocket(clientSocket);//关闭套接字

    if (WSACleanup() == SOCKET_ERROR){
        cout << "套接字关闭失败：" << WSAGetLastError() << endl;
    }
    else{
        cout << "套接字成功关闭." << endl;
    }
    _getch();
    return 0;
}

　　程序运行截图