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1、基于TCP和UDP的Socket编程 在OSI的各层所使用的协议: 1.应用层:telnet,FTP,HTTP,DNS,SMTP,POP3 2.传输层:TCP,UDP TCP:面向连接的可靠的传输协议,通信前建立三次握手,握手成功后才能通信,对数据准确性要求较高的场合使用,如从网上载的安装文件,不能缺少任何信息 UDP:是无连接的在OSI的各层所使用的协议: 1.应用层:telnet,FTP,HTTP,DNS,SMTP,POP3 2.传输层:TCP,UDP TCP:面向连接的可靠的传输协议,通信前建立三次握手,握手成功后才能通信,对数据准确性要求较高的场合使用,如从网上载的安装文件,不能缺少任
2、何信息 UDP:是无连接的,不可靠的传输协议,不需要建立连接,也没有重传和确认的机制,在实时性要求较高,但对数据准确度要求不是很高的场合使用,如视频会议,在线观看电影,当中丢失个别数据包并不影响整体的效果。 3.网络层:IP 因为OSI七层结构较为复杂,所以使用较多的是TCP/IP模型,现在TCP/IP已经成为Internet上通用的工业标准 TCP/IP模型包括4个层次:应用层,传输层,网络层,网络接口 端口: 1. 为了标识通信实体中进行通信的进程(应用程序),TCP/IP协议提出了协议端口的概念 2. 端口是一种抽象的软件结构(包括一些数据结构和I/O缓冲区)。应用程序通过系统调用和某端
3、口建立连接(binding)后,传输层传给该端口的数据都被相应的进程所接收,相应进程发给传输层的数据都通过该端口输出 3. 端口用一个整数型标识符来表示,即端口号。端口号跟协议相关,TCP/IP传输层的两个协议TCP和UDP是完全独立的的两个软件模块,因此各自的端口号也相互独立 4. 端口使用一个16位的数字来表示,它的范围是065535,1024以下的端口号保留给预定义的服务,例如,http使用80端口 套接字(Socket) 1. Socket的出现,使得程序员可以很方便的访问TCP/IP,从而开发各种网络应用的程序 2. 套接字存在于通信区域中,通信区域也叫地址族,他是一个抽象的概念,主
4、要用于通过套接字通信的进程的共有特性综合在一起。套接字通常只与同一个区域的套接字交换数据。 套接字的类型 1. 流式套接字(SOCK_STREAM) 提供面向连接的,可靠的数据传输服务,数据无差错,无重复的发送,且按发送的顺序接收,基于TCP协议 2. 数据保式套接字(SOCK_DGRAM) 提供无连接的服务,数据包以独立包形式发送,不提供无错误的保证,数据可能丢失或重复,且接收顺序混乱,基于UDP协议 基于TCP(面向连接)的Socket编程 服务器端顺序: 1. 加载套接字库 2. 创建套接字(socket) 3. 将套接字绑定到一个本地地址和端口上(bind) 4. 将套接字设为监听模式
5、,准备接收客户请求(listen) 5. 等待客户请求的到来;当请求带来后,接受连接请求,返回一个新的对应于此次连接的套接字(accept) 6. 用返回的套接字和客户端进行通信(send/recv) 7. 返回,等待另一个客户请求 8. 关闭套接字(closesocket) 客户端程序: 1. 加载套接字库 2. 创建套接字(socket) 3. 向服务器发送连接请求(connect) 4. 和服务器端进行通信(send/receive) 5. 关闭套接字(closesocket) 基于UDP(面向无连接)的socket编程 服务器端(接收端)程序: 1. 加载套接字库 2. 创建套接字(s
6、ocket) 3. 将套接字绑定到一个本地地址和端口上(bind) 4. 等待接收数据(recvfrom) 5. 关闭套接字(closesocket) 客户端(发送端)程序 1. 加载套接字库 2. 创建套接字(socket) 3. 向服务器发送数据(sendto) 4. 关闭套接字(closesocket) 创建基于TCP协议的CS程序的Server端所涉及的相关函数说明(按使用的先后顺序排列): 1. int WSAStartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData):作用是加载套接字库和进行套接字库的版本协商 a. 参数wVersionR
7、equested:用于指定准备加载的Winsock库的版本,高位字节指定所需要的Winsock库的副版本,低位字节则是主版本,可用MAKEWORD(X,Y)(其中,x为高位字节,y为低位字节)方便获得wVersionRequested的正确值。 b. 参数lpWSAData:指向WSADATA结构的指针,WSAStartup用其加载的库版本有关的信息填在这个结构中 2. SOCKET socket(int af,int type,int protocol): a. 参数af指定地址族,对于TCP/IP协议的套接字,它只能是AF_INET(也可写成PF_INET)。 b. 参数type指定Soc
8、ket类型,对于1.1版本的Socket,它只支持两种类型的套接字,SOCK_STREAM指定产生流式套接字,SOCK_DGRAM产生数据报套接字。 c. 参数protocol与特定的地址家族相关的协议,如果指定为0,那么他就会根据地址格式和套接字类别,自动为你选择一个合适的协议。这是推荐使用的一种选择协议的方式。 3. int bind(SOCKET s,const struct sockaddr FAR *name,int namelen) : a. 第一个参数指定要绑定的套接字,第二个参数指定该套接字的本地地址信息,是指向sockaddr结构的指针变量,由于该地址结构是为了所有的地址家族
9、准备使用的,这个结构可能(通常会)随使用的网络协议不同而不同,所以,要用第三个参数指定该地址结构的长度。sockaddr机构定义如下: struct sockaddr u_short sa_family; char sa_data14; b. 上述结构第一个字段指定该地址家族,在这里必须设为AF_INET。sa_data仅仅是表示要求一块内存分配区,起到占位的作用,该区域中指定与协议相关的具体地址信息。由于实际要求的只是内存区,所以对于不同的协议家族,用不同的结构来替换sockaddr。在TCP/IP中,我们可以用 SOCKADDR_IN结构来代替sockaddr,以方便我们填写地址信息。 c
10、. struct SOCKADDR_IN short sin_family; unsigned short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero8; ; sin_family 表示地址族,对于IP地址,sin_family成员将一直是AF_INET;成员sin_port指定的将要分配给套接字的端口;成员sin_addr 给出的是套接字的主机IP地址;sin_zero只是一个填充数,以使sockaddr_in结构和sockaddr结构的长度一样,一般不用设置。 除了sin_family外,SOCKADDR_IN其他成员是按网络字节顺序表
11、示的。所以需要进行转换:htonl(INADDR_ANY),htons(6000),其中6000是端口号。 另外结构体的名称大写和小写指的是同一个。 将 IP地址指定为INADDR_ANY,允许套接字向任何分配给本机器的IP地址发送或接收数据。一般一台机器一个网卡,但对于多网卡的机器,INADDR_ANY将简化应用程序的编写。将地址指定为INADDR_ANY,允许一个独立的应用接受发自多个接口的回应。如果我们只想让套接字使用多个IP中的一个地址,必须指定实际地址,要做到这一点,可以用inet_addr()函数,这个函数需要一个IP地址(如 192.168.80.88),返回一个适合分配给S_a
12、ddr的u_long类型的数值。Inet_ntoa()函数完成相反的转换,它接受一个 in_addr结构体类型的参数并返回一个以点分十进制的IP地址字符串。 htonl把一个u_long类型从主机字节序转换为网络字节序。 htons把一个u_short类型从主机字节序转换为网络字节序。 4. int listen(SOCKET s, int backlog):将套接字设置为监听模式,其中第二个参数设置等待请求连接的最大的值,即如果设置为n,则前n个请求会放置在系统的请求连接队列中,应用程序会依次对这些请求进行服务,但第n+1个连接请求则会被拒绝。 5. SOCKET accept(SOCKET
13、 s, const struct sockaddr FAR * addr, int FAR* addrlen): 从客户端接收请求,并创建连接,如果连接成功,则会返回一个当前成功建立连接的套接字,该套接字不是上面创建的监听套接字,而是仅仅适用于当前的一个请求连接,如果建立连接失败,则返回值是INVALID_SOCKET,并且可以适用WSAGetLastError()函数得到相关的失败信息,具体的 error code具体意义见MSDN中accept函数的最后部分的介绍 6. send 函数:向客户端发送指定信息 7. recv函数:得到从客户端传递过来的信息 8. closesocket(SO
14、CKET s):将指定的套接字关闭,从而释放资源 9. WSACleanup():终止对winsocket库的使用 10. hello 服务器端的实现过程(Win32控制台程序): 说明: 1. 对于winsock库的类的使用,必须包含winsock2.h头文件 2. 在setting中的link下的object/library modules中添加“ws2_32.lib”,注意和前面的字段之间用空格分隔 3. 本服务器程序先于服务器端启动 #include winsock2.h #include stdio.h void main() /加载套接字(winsock)库,加载这段代码拷贝于MS
15、DN中WSAStartup的介绍 WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err; wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 ); /版本号为1.1 err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); if ( err != 0 ) return; if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 | HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) WSACleanup( ); return; /创建套接字 SOCKET soc
16、kServer=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); /SOCK_STREAM参数设置为TCP连接 SOCKADDR_IN addrServer; /设置服务器端套接字的相关属性 addrServer.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY); /设置IP addrServer.sin_family=AF_INET; addrServer.sin_port=htons(1234); /设置端口号 /将套接字绑定到本地地址和指定端口上 bind(sockServer,(SOCKADDR*)&addrServer,sizeof(SOCK
17、ADDR); /将套接字设置为监听模式,并将最大请求连接数设置成5,超过此数的请求全部作废 listen(sockServer,5); SOCKADDR_IN addrClient; /用来接收客户端的设置,包括IP和端口 int len=sizeof(SOCKADDR); while(1) /不断监听 /得到创建连接后的一个新的套接字,用来和客户端进行沟通,原套接字继续监听客户的连接请求 SOCKET sockConn=accept(sockServer,(SOCKADDR*)&addrClient, &len); if(sockConn!=INVALID_SOCKET) /创建成功 cha
18、r sendInfo100; /inet_ntoa将结构转换为十进制的IP地址字符串 sprintf(sendInfo,welcome %s to this test!,inet_ntoa(addClient.sin_addr); /成功建立连接后向客户端发送数据,结果将显示在客户端上 send(sockConn,sendInfo,strlen(sendInfo)+1,0); /从客户端接收数据,结果显示在服务器上 char recvInfo100; recv(sockConn,recvInfo,100,0); printf(%sn,recvInfo); /将本次建立连接中得到套接字关闭 cl
19、osesocket(sockConn); else int errCode=WSAGetLastError(); printf(the errcode is:%dn,errCode); /如果本程序不是死循环,那么在此处还应添加以下代码: closesocket(sockServer); /对一直处于监听状态的套接字进行关闭 WSACleanup(); /终止对winsocket库的使用 创建基于TCP协议的CS程序的Client端所涉及的相关函数说明(按使用的先后顺序排列): 1. int WSAStartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSADa
20、ta):说明同上 2. SOCKET socket(int af,int type,int protocol):说明同上 3. connect函数:同服务器建立连接 4. send/recv:发送与接收,同上 5. closesocket:关闭套接字,同上 客户端的实现过程(win32 console程序): 说明: 1. 对于winsock库的类的使用,必须包含winsock2.h头文件 2. 在setting中的link下的object/library modules中添加“ws2_32.lib”,注意和前面的字段之间用空格分隔 3. 启动客户端程序之前必须先启动服务器端的程序 #incl
21、ude winsock2.h #include stdio.h void main() /加载套接字库 WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err; wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 ); /版本好为1.1 err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); if ( err != 0 ) return; if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 | HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) WSACl
22、eanup( ); return; SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); /SOCK_STREAM参数设置为TCP连接 SOCKADDR_IN addrServer; /服务器地址结构 addrServer.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(127.0.0 .1); /服务器地址 addrServer.sin_port=htons(1234); /服务器端口号 addrServer.sin_family=AF_INET; /与服务器端建立连接,进行通信 int connReult=connect(sockC
23、lient,(SOCKADDR*)&addrServe r,sizeof(SOCKADDR); if(connReult!=WSAEADDRNOTAVAIL) /访问成功 /成功建立连接后向服务器端发送数据,结果将显示在服务器端上 send(sockClient,this is lisi!,strlen(this is zhangsan!)+1,0); /接收来自服务器端发送来的信息 char recvInfo100; recv(sockClient,recvInfo,100,0); printf(%sn,recvInfo); else int errCode=WSAGetLastError(
24、); printf(the errcode is:%dn,errCode); closesocket(sockClient); WSACleanup(); 创建基于UPD的CS程序服务器端源代码: 说明:服务器端的代码在XP下运行recvfrom函数执行不成功,返回一个10022的错误代码,参看网上资源,得知10022代表某个参数设置错误。 花了大半天的时间研究后终于发现原来是6000端口在作怪,可能本机的UDP的6000端口在防火墙中被屏蔽了,通不过,但在TCP的CS程序中6000端口是通过的,程序调试一切正常,将端口修改为其他端口即可 #include winsock2.h #includ
25、e stdio.h void main() /加载套接字(winsock)库,加载这段代码拷贝于MSDN中WSAStartup的介绍 WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err; wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 ); /版本号为1.1 err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); if ( err != 0 ) return; if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 | HIBYTE( wsaData.wVersion
26、 ) != 1 ) WSACleanup( ); return; /创建套接字 /注意第二个参数和TCP设置不同 SOCKET sockServer=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); SOCKADDR_IN addrServer; /设置服务器端套接字的地址结构的相关属性 addrServer.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY); /设置IP addrServer.sin_family=AF_INET; addrServer.sin_port=htons(6000); /设置端口号 /将套接字和服务器地址结构绑定 bind(s
27、ockServer,(SOCKADDR*)&addrServer,sizeof(SOCK ADDR); SOCKADDR_IN addrClient; int len=sizeof(SOCKADDR); char buffer100; /从客户端接收数据 int result=recvfrom(sockServer,buffer,100,0,(SOCKADDR* )&addrClient,&len); if(result=SOCKET_ERROR) int errCode=WSAGetLastError(); printf(error:%d,errCode); else printf(this
28、 message from client:%sn,buffer); closesocket(sockServer); WSACleanup(); 创建基于UDP的CS程序客户端的代码: #include winsock2.h #include stdio.h void main() /加载套接字(winsock)库,加载这段代码拷贝于MSDN中WSAStartup的介绍 WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err; wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 ); /版本号为1.1 err = WSAStartup
29、( wVersionRequested, &wsaData ); if ( err != 0 ) return; if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 | HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) WSACleanup( ); return; /创建套接字 SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); /注意第二个参数和TCP设置不同 SOCKADDR_IN addrServer; /服务器地址结构 addrServer.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(
30、127.0.0 .1); /服务器地址 addrServer.sin_family=AF_INET; addrServer.sin_port=htons(6000); /服务器端口号 sendto(sockClient,this message from client,strlen(this message from client)+1,0,(SOCKADDR*)&addrServer,sizeof(SOCKADD R); closesocket(sockClient); WSACleanup(); 基于UDP的聊天程序服务器端源程序: 说明: 1. 代码基本和上述UDP服务器端的程序相类似,
31、只是多了sendto功能,即交互的功能 2. 支持退出请求响应 #include winsock2.h #include stdio.h void main() /加载套接字(winsock)库,加载这段代码拷贝于MSDN中WSAStartup的介绍 WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err; wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 ); /版本号为1.1 err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); if ( err != 0 ) return; if (
32、 LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 | HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) WSACleanup( ); return; /创建套接字 /注意第二个参数和TCP设置不同 SOCKET sockServer=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); SOCKADDR_IN addrServer; /设置服务器端套接字的地址结构的相关属性 addrServer.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY); /设置IP addrServer.sin_family=AF_INET; add
33、rServer.sin_port=htons(6000); /设置端口号 /将套接字和服务器地址结构绑定 bind(sockServer,(SOCKADDR*)&addrServer,sizeof(SOCK ADDR); SOCKADDR_IN addrClient; int len=sizeof(SOCKADDR); char recvBuf100; char tempBuf100; char sendBuf100; while(1) /从客户端接收数据 int result=recvfrom(sockServer,recvBuf,100,0,(SOCKADDR *)&addrClient,
34、&len); if(result=SOCKET_ERROR) int errCode=WSAGetLastError(); printf(error:%d,errCode); break; /退出循环 else if(recvBuf0=q) /对方请求退出 /同样将退出请求发送回去 sendto(sockServer,q,strlen(q)+1,0,(SOCKADDR*)& addrClient,sizeof(SOCKADDR); printf(the chat end!); break; else /将对方发送过来的信息前段加上IP地址进行输出 sprintf(tempBuf,%s said
35、:%s,inet_ntoa(addrClient.sin_addr),recvBuf); printf(%sn,tempBuf); /将用户的键盘输入发送到对方 printf(pleas input the message:n); gets(sendBuf); /得到键盘输入内容 sendto(sockServer,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0,(SOC KADDR*)& addrClient,sizeof(SOCKADDR); closesocket(sockServer); WSACleanup(); 基于UDP的聊天程序客户端端源程序: #include win
36、sock2.h #include stdio.h void main() /加载套接字(winsock)库,加载这段代码拷贝于MSDN中WSAStartup的介绍 WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err; wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 ); /版本号为1.1 err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); if ( err != 0 ) return; if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 | HIBYTE( w
37、saData.wVersion ) != 1 ) WSACleanup( ); return; /创建套接字 SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); /注意第二个参数和TCP设置不同 SOCKADDR_IN addrServer; /服务器地址结构 addrServer.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(127.0.0 .1); /服务器地址 addrServer.sin_family=AF_INET; addrServer.sin_port=htons(6000); /服务器端口号 char tempBuf1
38、00; char recvBuf100; char sendBuf100; int len=sizeof(SOCKADDR); while(1) printf(plese input the message:n); gets(sendBuf); /得到用户的键盘输入 sendto(sockClient,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0,(SOC KADDR*)&addrServer,sizeof(SOCKADDR); int result=recvfrom(sockClient,recvBuf,100,0,(SOCKADDR *)&addrServer,&len); if
39、(result=SOCKET_ERROR) int errCode=WSAGetLastError(); printf(error:%d,errCode); break; /退出循环 else if(recvBuf0=q) /对方请求退出 /同样将退出请求发送回去 sendto(sockClient,q,strlen(q)+1,0,(SOCKADDR*)& addrServer,sizeof(SOCKADDR); printf(the chat end!); break; else /将对方发送过来的信息前段加上IP地址进行输出 sprintf(tempBuf,%s said:%s,inet_
40、ntoa(addrServer.sin_addr),recvBuf); printf(%sn,tempBuf); closesocket(sockClient); WSACleanup(); 几点心得: 1. sendto和recvfrom函数中第四个类型为struct sockaddr FAR*的参数一般采用SOCKADDR_IN结构类型,且都是对方的SOCKADDR_IN数据: 如在服务器端,因为定义了自身的SOCKADDR_IN addrServer,其中的结构参数进行了具体设置,其中IP地址一项是设置为自动选择自己的网卡,且将套接字和该结构体进行了绑定,然后申明了一个空的SOCKADD
41、R_IN addClient,即对其中的结构参数不做任何的初始化,但没有关系,recvfrom方法调用在前,能得到客户端的详细信息(这有点坐享其成的感觉,服务器端就是等着先由客户端发送消息过来),将addClient填充满,然后调用sendto方法时,该结构体已经具有是客户端的信息了,所以 sendto的时候是正确的。服务器端接收和发送调用的地址结构参数都是客户端的。 在客户端,定义了服务器端的地址结构,其中IP地址一项,填写的就是具体的目标服务器地址,发送和接收都是有针对性的,sendto在前先发送消息到服务器,地址参数是服务器端的,然后revefrom接收消息,地址参数也是服务器的。客户端
42、接收和发送调用的地址结构参数都是服务器端的。 2. 本例子中的聊天室程序有一个缺陷,就是必须服务端先启,然后客户端启动,并且得先由客户端发送消息过来后,服务器端才能知道到底是谁发送消息来了,然后将有关信息按先前发送过来的相关地址信息发送回去。对于客户端,因为已经在地址结构中设置了服务器的IP地址,所以发送是有目的性的。综上就是先有客户端发送消息,再服务器端发送消息,然就是交替进行了。 本文来自CSDN博客,转载请标明出处: 896545.aspx 很抱歉,因为您在网易相册发布了违规信息,账号被屏蔽。被屏蔽期间他人无法访问您的相册。 去帮助中心,了解如何重新恢复服务。 原创文档 本文适合中级读者
43、 已阅读7134次 用udp协议通讯示例 作者:fs007 下载源代码 一、绪言 udp是一种面向非连接,不可靠的通讯协议,相对于tcp来说,虽然可靠性不及,但传输效率较高。所以在网络上仍有很大的用途。这几日需要了解下udp通讯的过程,上网发现这方面的资料还挺少。于是仔细的翻找了下msdn,基本上搞清楚了udp通讯的过程。做了一个测试的例子。希望对大家有帮助。 二、udp的通讯过程 server端: open a socket(socket)- name the socket(bind)- send and receive data(sendto recvfrom)- close socket
44、(closesocket) client端: open a socket(socket)- send and receive data(sendto recvfrom)- close socket(closesocket) server端无需listen,client端无需connect,因此udp中server和client的区别相对较模糊。只要调用sendto和recvfrom就可以给指定的地址收发数据,但并不保证收发的数据的完整性和可靠性。 三、示例 udpserver主要代码: void main() SOCKET socket1; InitWinsock(); struct sockaddr_in local; struct sockaddr_in from; int fromlen =sizeof(from); local.sin_family=AF_INET; local.sin_port=htons(1000); /监听端口 local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; /本机 socket1=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); bind(socket1,(struct sockaddr*)&local,sizeof local); while (1)