計算機網絡編程


參考學習網址:http://c.biancheng.net/cpp/socket/

一,網絡編程相關結構體

1.WSAData 結構體

typedef struct WSAData {
    WORD           wVersion;  //ws2_32.dll 建議我們使用的版本號
    WORD           wHighVersion;  //ws2_32.dll 支持的最高版本號
    //一個以 null 結尾的字符串,用來說明 ws2_32.dll 的實現以及廠商信息
    char           szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1];
    //一個以 null 結尾的字符串,用來說明 ws2_32.dll 的狀態以及配置信息
    char           szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1];
    unsigned short iMaxSockets;  //2.0以後不再使用
    unsigned short iMaxUdpDg;  //2.0以後不再使用
    char FAR       *lpVendorInfo;  //2.0以後不再使用
} WSADATA, *LPWSADATA;

2.sockaddr_in 結構體

struct sockaddr_in{
    sa_family_t     sin_family;   //地址族(Address Family),也就是地址類型
    uint16_t        sin_port;     //16位的端口號
    struct in_addr  sin_addr;     //32位IP地址
    char            sin_zero[8];  //不使用,一般用0填充
};

3.in_addr 結構體

struct in_addr{
    in_addr_t  s_addr;  //32位的IP地址
};

4.sockaddr 結構體

struct sockaddr{
    sa_family_t  sin_family;   //地址族(Address Family),也就是地址類型
    char         sa_data[14];  //IP地址和端口號
};

結構體之間的關係(in_addr—> sockaddr_in —> sockaddr)

sockaddr_in 和in_addr 兩個結構體的關係(將整數轉化爲字符ip):
在這裏插入圖片描述
s_addr 是一個整數,而IP地址是一個字符串,所以需要 inet_addr() 函數進行轉換
eg:

unsigned long ip = inet_addr("127.0.0.1");
printf("%ld\n", ip);

sockaddr 與 sockaddr_in 的對比
在這裏插入圖片描述

二,UDP傳輸

1.基於UDP(回聲服務器端/客戶端)


回聲傳輸
動態鏈接庫頭文件引用+初始化
創建套接字
綁定套接字的ip和端口號
監聽

發送數據
接受數據
——————————————————————————————————————

服務器端 server.cpp:

#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib")  //加載鏈接庫頭文件 ws2_32.dll

#define BUF_SIZE 100

int main(){
    WSADATA wsaData;
    WSAStartup( MAKEWORD(2, 2), &wsaData);//初始化WSAData 結構體

    //創建套接字
    SOCKET servSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    //綁定套接字
    sockaddr_in sockAddr;
    memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr));  //每個字節都用0填充
    sockAddr.sin_family = PF_INET;  //使用IPv4地址
    sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");  //具體的IP地址,整數s_addr 字符串IP地址
    sockAddr.sin_port = htons(1234);  //端口
    bind(servSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));

    //進入監聽狀態
    listen(servSock, 20);

    //接收客戶端請求
    SOCKADDR clntAddr;
    int nSize = sizeof(SOCKADDR);
    SOCKET clntSock = accept(servSock, (SOCKADDR*)&clntAddr, &nSize);
    char buffer[BUF_SIZE];  //緩衝區
    int strLen = recv(clntSock, buffer, BUF_SIZE, 0);  //接收客戶端發來的數據
    send(clntSock, buffer, strLen, 0);  //將數據原樣返回

    //關閉套接字
    closesocket(clntSock);
    closesocket(servSock);

    //終止 DLL 的使用
    WSACleanup();

    return 0;
}

客戶端 client.cpp:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")  //加載 ws2_32.dll

#define BUF_SIZE 100

int main(){
    //初始化DLL
    WSADATA wsaData;
    WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

    //創建套接字
    SOCKET sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

    //向服務器發起請求
    sockaddr_in sockAddr;
    memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr));  //每個字節都用0填充
    sockAddr.sin_family = PF_INET;
    sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    sockAddr.sin_port = htons(1234);
    connect(sock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));
    //獲取用戶輸入的字符串併發送給服務器
    char bufSend[BUF_SIZE] = {0};
    printf("Input a string: ");
    scanf("%s", bufSend);
    send(sock, bufSend, strlen(bufSend), 0);
    //接收服務器傳回的數據
    char bufRecv[BUF_SIZE] = {0};
    recv(sock, bufRecv, BUF_SIZE, 0);

    //輸出接收到的數據
    printf("Message form server: %s\n", bufRecv);

    //關閉套接字
    closesocket(sock);

    //終止使用 DLL
    WSACleanup();

    system("pause");
    return 0;
}

2.基於UDP編程(服務器端持續監聽客戶端的請求)

服務器端 server.cpp:

#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib")  //加載 ws2_32.dll

#define BUF_SIZE 100

int main(){
    WSADATA wsaData;
    WSAStartup( MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

    //創建套接字
    SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    //綁定套接字
    sockaddr_in servAddr;
    memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));  //每個字節都用0填充
    servAddr.sin_family = PF_INET;  //使用IPv4地址
    servAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //自動獲取IP地址
    servAddr.sin_port = htons(1234);  //端口
    bind(sock, (SOCKADDR*)&servAddr, sizeof(SOCKADDR));

    //接收客戶端請求
    SOCKADDR clntAddr;  //客戶端地址信息
    int nSize = sizeof(SOCKADDR);
    char buffer[BUF_SIZE];  //緩衝區
    while(1){
        int strLen = recvfrom(sock, buffer, BUF_SIZE, 0, &clntAddr, &nSize);
        sendto(sock, buffer, strLen, 0, &clntAddr, nSize);
    }

    closesocket(sock);
    WSACleanup();
    return 0;
}

客戶端 client.cpp:

#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")  //加載 ws2_32.dll

#define BUF_SIZE 100

int main(){
    //初始化DLL
    WSADATA wsaData;
    WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

    //創建套接字
    SOCKET sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    //服務器地址信息
    sockaddr_in servAddr;
    memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));  //每個字節都用0填充
    servAddr.sin_family = PF_INET;
    servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    servAddr.sin_port = htons(1234);

    //不斷獲取用戶輸入併發送給服務器,然後接受服務器數據
    sockaddr fromAddr;
    int addrLen = sizeof(fromAddr);
    while(1){
        char buffer[BUF_SIZE] = {0};
        printf("Input a string: ");
        gets(buffer);
        sendto(sock, buffer, strlen(buffer), 0, (struct sockaddr*)&servAddr, sizeof(servAddr));
        int strLen = recvfrom(sock, buffer, BUF_SIZE, 0, &fromAddr, &addrLen);
        buffer[strLen] = 0;
        printf("Message form server: %s\n", buffer);
    }

    closesocket(sock);
    WSACleanup();
    return 0;
}

三,TCP傳輸

1.TCP實現文件傳輸

服務器端 server.cpp:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <winsock2.h>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib")  //加載 ws2_32.dll

#define BUF_SIZE 1024

int main(){
    //先檢查文件是否存在
    char *filename = "D:\\send.avi";  //文件名
    FILE *fp = fopen(filename, "rb");  //以二進制方式打開文件
    if(fp == NULL){
        printf("Cannot open file, press any key to exit!\n");
        system("pause");
        exit(0);
    }

    WSADATA wsaData;
    WSAStartup( MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
    SOCKET servSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    sockaddr_in sockAddr;
    memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr));
    sockAddr.sin_family = PF_INET;
    sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    sockAddr.sin_port = htons(1234);
    bind(servSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));
    listen(servSock, 20);

    SOCKADDR clntAddr;
    int nSize = sizeof(SOCKADDR);
    SOCKET clntSock = accept(servSock, (SOCKADDR*)&clntAddr, &nSize);

    //循環發送數據,直到文件結尾
    char buffer[BUF_SIZE] = {0};  //緩衝區
    int nCount;
    while( (nCount = fread(buffer, 1, BUF_SIZE, fp)) > 0 ){
        send(clntSock, buffer, nCount, 0);
    }

    shutdown(clntSock, SD_SEND);  //文件讀取完畢,斷開輸出流,向客戶端發送FIN包
    recv(clntSock, buffer, BUF_SIZE, 0);  //阻塞,等待客戶端接收完畢

    fclose(fp);
    closesocket(clntSock);
    closesocket(servSock);
    WSACleanup();

    system("pause");
    return 0;
}

客戶端代碼client.cpp:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

#define BUF_SIZE 1024

int main(){
    //先輸入文件名,看文件是否能創建成功
    char filename[100] = {0};  //文件名
    printf("Input filename to save: ");
    gets(filename);
    FILE *fp = fopen(filename, "wb");  //以二進制方式打開(創建)文件
    if(fp == NULL){
        printf("Cannot open file, press any key to exit!\n");
        system("pause");
        exit(0);
    }

    WSADATA wsaData;
    WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
    SOCKET sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

    sockaddr_in sockAddr;
    memset(&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr));
    sockAddr.sin_family = PF_INET;
    sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
    sockAddr.sin_port = htons(1234);
    connect(sock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));

    //循環接收數據,直到文件傳輸完畢
    char buffer[BUF_SIZE] = {0};  //文件緩衝區
    int nCount;
    while( (nCount = recv(sock, buffer, BUF_SIZE, 0)) > 0 ){
        fwrite(buffer, nCount, 1, fp);
    }
    puts("File transfer success!");

    //文件接收完畢後直接關閉套接字,無需調用shutdown()
    fclose(fp);
    closesocket(sock);
    WSACleanup();
    system("pause");
    return 0;
}
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