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使用C++编写Socket程序

2023-07-05 11:00:18 深夜i 42 0

C++ Socket 编程网络 TCP/IP

Socket是网络编程中最重要的技术之一，也是实现网络通信的关键技术。Socket可通过C++语言进行编写，本文将介绍如何使用C++编写Socket程序。

首先，需要了解Socket是什么以及其工作原理。Socket是一种抽象出来的软件接口，它负责网络数据流的读写，在操作系统中，Socket被表示为一种特殊的文件，通过Socket可以实现进程之间的通信。Socket采用客户端/服务器模式，在服务器端创建一个Socket，调用bind函数绑定服务器的IP地址和端口号，然后通过listen函数等待客户端的连接请求；在客户端创建一个Socket，调用connect函数连接服务器的IP地址和端口号，然后通过send和recv函数进行数据的传输。

接下来，我们将介绍如何使用C++编写一个简单的Socket程序，在此之前需要先安装一个可用的C++编译器，例如：Visual Studio、CodeBlocks等。

在编写Socket程序时，需要引入头文件“winsock2.h”和“iostream.h”，并在主函数开头初始化Winsock库，如下所示：

#include <winsock2.h>
#include <iostream>
using namespace std;
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib") // 引入winsock库
int main()
{
  WSADATA wsaData; // 初始化Winsock
  WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);
  int err = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);
  if (err != 0)
    cout << "WSAStartup failed with error: " << err << endl;
    return 1;
  
  // ……（以下为Socket相关代码）

接下来，我们需要在服务器端创建一个Socket，并通过bind、listen等函数进行初始化配置，如下所示：

SOCKET sListen;
SOCKADDR_IN addr;
int nRet;
sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); // 创建Socket
addr.sin_family = AF_INET; // 设置地址族为IPv4
addr.sin_port = htons(3588); // 设置监听端口号为3588
addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
nRet = bind(sListen, (LPSOCKADDR)&addr, sizeof(addr)); // 绑定Socket
if (nRet == SOCKET_ERROR) {
  cout << "bind failed with error: " << WSAGetLastError() << endl;
  closesocket(sListen);
  WSACleanup();
  return 1;
}
nRet = listen(sListen, SOMAXCONN); // 监听Socket
if (nRet == SOCKET_ERROR) {
  cout << "listen failed with error: " << WSAGetLastError() << endl;
  closesocket(sListen);
  WSACleanup();
  return 1;
}
// 等待客户端连接
SOCKET sClient; // 定义客户端Socket
SOCKADDR_IN addrClient;
int nSize = sizeof(addrClient);
char szBuffer[1024];
sClient = accept(sListen, (LPSOCKADDR)&addrClient, &nSize); // 接收连接请求
if (sClient == INVALID_SOCKET) {
  cout << "accept failed with error: " << WSAGetLastError() << endl;
  closesocket(sListen);
  WSACleanup();
  return 1;
}
// ……（以下为数据收发相关代码）

在客户端连接时，需要创建一个Socket，并通过connect函数连接服务器端，如下所示：

SOCKET sConnect;
sConnect = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
SOCKADDR_IN serverAddr;
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_port = htons(3588);
serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
nRet = connect(sConnect, (LPSOCKADDR)&serverAddr, sizeof(serverAddr)); // 连接服务器
if (nRet == SOCKET_ERROR) {
  cout << "connect failed with error: " << GetLastError() << endl;
  closesocket(sConnect);
  WSACleanup();
  return 1;
}
// ……（以下为数据收发相关代码）

完成Server端和Client端连接后，我们可以使用send和recv函数进行数据传输，其中send函数将数据发送到连接的远程主机，recv函数从远程主机接收数据，如下所示：

// 数据发送
const char* data = "Hello, Socket!";
send(sConnect, data, strlen(data)+1, 0);
// 数据接收
nRet = recv(sClient, szBuffer, sizeof(szBuffer), 0);
if (nRet == SOCKET_ERROR) {
  cout << "recv failed with error: " << WSAGetLastError() << endl;
} else
  cout << "Data from server: " << szBuffer << endl;

最后，需要注意在程序结束时，关闭Socket并清除Winsock库的初始化，如下所示：

closesocket(sConnect);
closesocket(sListen);
WSACleanup();

通过以上代码的介绍，你已经掌握了如何使用C++编写Socket程序。Socket可以实现不同主机之间数据间的通信，因此在网络编程中使用广泛，各种类型的Socket编程需求在不断增加，C++是其中最好的语言之一，能够为我们提供极高的灵活性和扩展性。希望你能够在使用过程中收获更多的成果和实践经验！

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