C++下简单的socket编程
對于SOCKET在這里我不想究其歷史,我只想說其時它是一種進程通訊的方式,簡言之就是調用這個網絡庫的一些API函數就能實現分布在不同主機的相關進程之間的數據交換.
SOCKET中首先我們要理解如下幾個定義概念:
一是IP地址:IP Address我想很容易理解,就是依照TCP/IP協議分配給本地主機的網絡地址,就向兩個進程要通訊,任一進程要知道通訊對方的位置,位置如何來確定,就用對方的IP
二是端口號:用來標識本地通訊進程,方便OS提交數據.就是說進程指定了對方進程的網絡IP,但這個IP只是用來標識進程所在的主機,如何來找到運行在這個主機的這個進程呢,就用端口號.
三是連接:指兩個進程間的通訊鏈路.
四是半相關:網絡中用一個三元組可以在全局唯一標志一個進程：
(協議，本地地址，本地端口號)
這樣一個三元組，叫做一個半相關,它指定連接的每半部分。
五是全相關
一個完整的網間進程通信需要由兩個進程組成，并且只能使用同一種高層協議。也就是說，不可能通信的一端用TCP協議，而另一端用UDP協議。因此一個完整的網間通信需要一個五元組來標識：
(協議，本地地址，本地端口號，遠地地址，遠地端口號)
這樣一個五元組，叫做一個相關(association)，即兩個協議相同的半相關才能組合成一個合適的相關，或完全指定組成一連接。
客戶/服務器模式
在TCP/IP網絡應用中，通信的兩個進程間相互作用的主要模式是客戶/服務器模式(Client/Server model)，即客戶向服務器發出服務請求，服務器接收到請求后，提供相應的服務。客戶/服務器模式的建立基于以下兩點：首先，建立網絡的起因是網絡中軟硬件資源、運算能力和信息不均等，需要共享，從而造就擁有眾多資源的主機提供服務，資源較少的客戶請求服務這一非對等作用。其次，網間進程通信完全是異步的，相互通信的進程間既不存在父子關系，又不共享內存緩沖區，因此需要一種機制為希望通信的進程間建立聯系，為二者的數據交換提供同步，這就是基涌紀紀戶/服務器模式的TCP/IP。
客戶/服務器模式鑰紀紀作過程中采取的是主動請求方式：
首先服務器方要先啟動，并根據請求提供相應服務：
1. 打開一通信通道并告知本地主機，它愿意在某一公認地址上(周知口，如FTP為21)接收客戶請求;
2. 等待客戶請求到達該端口;
3. 接收到重復服務請求，處理該請求并發送應答信號。接收到并發服務請求，要激活一新進程來處理這個客戶請求(如UNIX系統中用fork、exec)。新進程處理此客戶請求，并不需要對其它請求作出應答。服務完成后，關閉此新進程與客戶的通信鏈路，并終止。
4. 返回第二步，等待另一客戶請求。
5. 關閉服務器
客戶方：
1. 打開一通信通道，并連接到服務器所在主機的特定端口;
2. 向服務器發服務請求報文，等待并接收應答;繼續提出請求......
3. 請求結束后關閉通信通道并終止。
從上面所描述過程可知：
1. 客戶與服務器進程的作用是非對稱的，因此編碼不同。
2. 服務進程一般是先涌紀紀戶請求而啟動的。只要系統運行，該服務進程一直存在，直到正常或強迫終止。
介紹完基礎知識,下面就介紹一些API函數:
創建套接字──socket()
應用程序在使用套接字前，首先必須擁有一個套接字，系統調用socket()向應用程序提供創建套接字的手段，其調用格式如下：
SOCKET PASCAL FAR socket(int af, int type, int protocol);
該調用要接收三個參數：af、type、protocol。參數af指定通信發生的區域，：AF_UNIX、AF_INET、AF_NS等，而DOS、 WINDOWS中僅支持AF_INET，它是網際網區域。因此，地址族與協議族相同。參數type 描述要建立的套接字的類型。這里分三種:一是TCP流式套接字(SOCK_STREAM)提供了一個面向連接、可靠的數據傳輸服務，數據無差錯、無重復地發送，且按發送順序接收。內設流量控制，避免數據流超限;數據被看作是字節流，無長度限制。文件傳送協議(FTP)即使用流式套接字。
二是數據報式套接字(SOCK_DGRAM)提供了一個無連接服務。數據包以獨立包形式被發送，不提供無錯保證,數據可能丟失或重復，并且接收順序混亂。網絡文件系統(NFS)使用數據報式套接字。三是原始式套接字 (SOCK_RAW)該接口允許對較低層協議，如IP、ICMP直接訪問。常用于檢驗新的協議實現或訪問現有服務中配置的新設備.參數protocol說明該套接字使用的特定協議，如果調用者不希望特別指定使用的協議，則置為0，使用默認的連接模式。根據這三個參數建立一個套接字，并將相應的資源分配給它，同時返回一個整型套接字號。因此，socket()系統調用實際上指定了相關五元組中的“協議”這一元。
指定本地地址──bind()
當一個套接字用socket()創建后，存在一個名字空間(地址族),但它沒有被命名。bind()將套接字地址(包括本地主機地址和本地端口地址)與所創建的套接字號聯系起來，即將名字賦予套接字，以指定本地半相關。其調用格式如下：
int PASCAL FAR bind(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen);
參數s是由socket()調用返回的并且未作連接的套接字描述符(套接字號)。參數name 是賦給套接字s的本地地址(名字)，其長度可變，結構隨通信域的不同而不同。namelen表明了name的長度.如果沒有錯誤發生，bind()返回0。否則返回SOCKET_ERROR。
建立套接字連接──connect()與accept()
這兩個系統調用用于完成一個完整相關的建立，其中connect()用于建立連接。無連接的套接字進程也可以調用connect()，但這時在進程之間沒有實際的報文交換，調用將從本地操作系統直接返回。這樣做的優點是程序員不必為每一數據指定目的地址，而且如果收到的一個數據報，其目的端口未與任何套接字建立“連接”，便能判斷該端靠紀紀可操作。而accept()用于使服務器等待來自某客戶進程的實際連接。
connect()的調用格式如下：
int PASCAL FAR connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen);
參數s是欲建立連接的本地套接字描述符。參數name指出說明對方套接字地址結構的指針。對方套接字地址長度由namelen說明。
如果沒有錯誤發生，connect()返回0。否則返回值SOCKET_ERROR。在面向連接的協議中，該調用導致本地系統和外部系統之間連接實際建立。
由于地址族總被包含在套接字地址結構的前兩個字節中，并通過socket()調用與某個協議族相關。因此bind()和connect()無須協議作為參數。
accept()的調用格式如下：
SOCKET PASCAL FAR accept(SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr, int FAR* addrlen);
參數s為本地套接字描述符，在用做accept()調用的參數前應該先調用過listen()。addr 指向客戶方套接字地址結構的指針，用來接收連接實體的地址。addr的確切格式由套接字創建時建立的地址族決定。addrlen 為客戶方套接字地址的長度(字節數)。如果沒有錯誤發生，accept()返回一個SOCKET類型的值，表示接收到的套接字的描述符。否則返回值INVALID_SOCKET。
accept() 用于面向連接服務器。參數addr和addrlen存放客戶方的地址信息。調用前，參數addr 指向一個初始值為空的地址結構，而addrlen 的初始值為0;調用accept()后，服務器等待從編號為s的套接字上接受客戶連接請求，而連接請求是由客戶方的connect()調用發出的。當有連接請求到達時，accept()調用將請求連接隊列上的第一個客戶方套接字地址及長度放入addr 和addrlen，并創建一個與s有相同特性的新套接字號。新的套接字可用于處理服務器并發請求。
四個套接字系統調用，socket()、bind()、 connect()、accept()，可以完成一個完全五元相關的建立。socket()指定五元組中的協議元，它的用法與是否為客戶或服務器、是否面向連接無關。bind()指定五元組中的本地二元，即本地主機地址和端口號，其用法與是否面向連接有關：在服務器方，無論是否面向連接，均要調用 bind()，若采用面向連接，則可以不調用bind()，而通過connect()自動完成。若采用無連接，客戶方必須使用bind()以獲得一個唯一的地址。
監聽連接──listen()
此調用用于面向連接服務器，表明它愿意接收連接。listen()需在accept()之前調用，其調用格式如下：
int PASCAL FAR listen(SOCKET s, int backlog);
參數s標識一個本地已建立、尚未連接的套接字號，服務器愿意從它上面接收請求。backlog表示請求連接隊列的最大長度，用于限制排隊請求的個數，目前允許的最大值為5。如果沒有錯誤發生，listen()返回0。否則它返回SOCKET_ERROR。
listen()在執行調用過程中可為沒有調用過bind()的套接字s完成所必須的連接，并建立長度為backlog的請求連接隊列。
調用listen()是服務器接收一個連接請求的四個步驟中的第三步。它在調用socket()分配一個流套接字，且調用bind()給s賦于一個名字之后調用，而且一定要在accept()之前調用。
數據傳輸──send()與recv()
當一個連接建立以后，就可以傳輸數據了。常用的系統調用有send()和recv()。
send()調用用于鑰紀紀數s指定的已連接的數據報或流套接字上發送輸出數據，格式如下：
int PASCAL FAR send(SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags);
參數s為已連接的本地套接字描述符。buf 指向存有發送數據的緩沖區的指針，其長度由len 指定。flags 指定傳輸控制方式，如是否發送帶外數據等。如果沒有錯誤發生，send()返回總共發送的字節數。否則它返回SOCKET_ERROR。
recv()調用用于s指定的已連接的數據報或流套接字上接收輸入數據，格式如下：
int PASCAL FAR recv(SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags);
參數s 為已連接的套接字描述符。buf指向接收輸入數據緩沖區的指針，其長度由len 指定。flags 指定傳輸控制方式，如是否接收帶外數據等。如果沒有錯誤發生，recv()返回總共接收的字節數。如果連接被關閉，返回0。否則它返回SOCKET_ERROR。
輸入/輸出多路復用──select()
select() 調用用來檢測一個或多個套接字的狀態。對每一個套接字來說，這個調用可以請求讀、寫或錯誤狀態方面的信息。請求給定狀態的套接字集合由一個fd_set結構指示。在返回時，此結構被更新，以反映那些滿足特定條件的套接字的子集，同時， select()調用返回滿足條件的套接字的數目，其調用格式如下：
int PASCAL FAR select(int nfds, fd_set FAR * readfds, fd_set FAR * writefds, fd_set FAR * exceptfds, const struct timeval FAR * timeout);
參數nfds指明被檢查的套接字描述符的值域，此變量一般被忽略。
參數readfds指向要做讀檢測的套接字描述符集合的指針，調用者希望從中讀取數據。參數writefds 指向要做寫檢測的套接字描述符集合的指針。 exceptfds指向要檢測是否出錯的套接字描述符集合的指針。timeout指向select()函數等待的最大時間，如果設為NULL則為阻塞操作。select()返回包含在fd_set結構中已準備好的套接字描述符的總數目，或者是發生錯誤則返回SOCKET_ERROR。
關閉套接字──closesocket()
closesocket()關閉套接字s，并釋放分配給該套接字的資源;如果s涉及一個打開的TCP連接，則該連接被釋放。closesocket()的調用格式如下：
BOOL PASCAL FAR closesocket(SOCKET s);
參數s待關閉的套接字描述符。如果沒有錯誤發生，closesocket()返回0。否則返回值SOCKET_ERROR。
以上就是SOCKET API一些常用的API函數,下面我在介紹C/S模式就是客戶機/服務器通訊模式,服務器啟動服務并在相應端口內偵聽,客戶機打開連接,完成通訊鏈路的建立后,雙方進行數據交互,完畢后關閉套接字.
好了,SOCKET基礎我們就介紹到這里。
sockets（套接字）編程有三種，流式套接字（SOCK_STREAM），數據報套接字（SOCK_DGRAM），原始套接字（SOCK_RAW）；基于TCP的socket編程是采用的流式套接字。
服務器端編程的步驟：
1：加載套接字庫，創建套接字(WSAStartup()/socket())；
2：綁定套接字到一個IP地址和一個端口上(bind())；
3：將套接字設置為監聽模式等待連接請求(listen())；
4：請求到來后，接受連接請求，返回一個新的對應于此次連接的套接字(accept())；
5：用返回的套接字和客戶端進行通信(send()/recv())；
6：返回，等待另一連接請求；
7：關閉套接字，關閉加載的套接字庫(closesocket()/WSACleanup())。
客戶端編程的步驟：
1：加載套接字庫，創建套接字(WSAStartup()/socket())；
2：向服務器發出連接請求(connect())；
3：和服務器端進行通信(send()/recv())；
4：關閉套接字，關閉加載的套接字庫(closesocket()/WSACleanup())。
第一式: 加載/釋放Winsock庫:
1.加載方法:
WSADATA wsa;
/*初始化socket資源*/
if (WSAStartup(MAKEWORD(1,1),&wsa) != 0)
{
return; //代表失敗
}
2.釋放方法:
WSACleanup();
第二式: 構造SOCKET:
1.服務端:構造監聽SOCKET,流式SOCKET.
SOCKET Listen_Sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)
2.客戶端:構造通訊SOCKET,流式SOCKET.
SOCKET Client_Sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)
第三式:配置監聽地址和端口:
1.服務端: SOCKADDR_IN serverAddr
ZeroMemory((char *)&serverAddr,sizeof(serverAddr));
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_port = htons(1234); /*本地監聽端口:1234*/
serverAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /*有IP*/
第四式: 綁定SOCKET:
1.服務端:綁定監聽SOCKET.
bind(Listen_Sock,(struct sockaddr *)&serverAddr,sizeof(serverAddr))
第五式: 服務端/客戶端連接:
1.服務端:等待客戶端接入.
SOCKET Command_Sock = accept(Listen_Sock, ...)
2.客戶端:請求與服務端連接.
int ret = connect(Client_Sock, ...)
第六式: 收/發數據:
1.服務端:等待客戶端接入.char buf[1024].
接收數據:recv(Command_Sock,buf, ...)
或
發送數據:send(Command_Sock,buf, ...)
2.客戶端:請求與服務端連接.char buf[1024].
發送數據:send(Client_Sock,buf, ...)
或
接收數據:recv(Client_Sock,buf, ...)
第七式: 關閉SOCKET:
1.服務端:關閉SOCKET.
closesocket(Listen_Sock)
closesocket(Command_Sock)
2.客戶端:關閉SOCKET.
closesocket(Client_Sock)
#include <stdio.h> #include <Winsock2.h> void main() {WORD wVersionRequested;WSADATA wsaData;int err;wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 ); err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );if ( err != 0 ) {return;}if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {WSACleanup( );return;}SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); SOCKADDR_IN addrSrv;addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");addrSrv.sin_family=AF_INET;addrSrv.sin_port=htons(6000);connect(sockClient,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));send(sockClient,"hello",strlen("hello")+1,0);char recvBuf[50];recv(sockClient,recvBuf,50,0);printf("%s\n",recvBuf); closesocket(sockClient);WSACleanup(); }
C++新手學學習socket；
1、先從最簡單的Socket文檔里了解普通的客戶端和服務端工作步驟；
2、再而逐步了解阻塞和非阻塞模式；
3、再繼續理解TCP/IP中的可靠連接和非可靠連接；
4、寫出簡單的客戶端服務端工程，然后接著學習更多的協議，察看<<Windows核心編程>>；
5、最后再學習異步I/O操作，完成端口的使用方式，進而寫出功能強大的Socket通訊程序。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的C++下简单的socket编程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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