C++学习笔记之SOCKET编程

• 流式套接字（SOCK_STREAM）
  流套接字用于提供面向连接、可靠的数据传输服务。该服务将保证数据能够实现无差错、无重复发送，并按顺序接收。流套接字之所以能够实现可靠的数据服务，原因在于其使用了传输控制协议，即TCP（The Transmission Control Protocol）协议。

• 数据包套接字（SOCK_DGRAM）
  数据包套接字提供了一种无连接的服务。该服务并不能保证数据传输的可靠性，数据有可能在传输过程中丢失或出现数据重复，且无法保证顺序地接收到数据。数据包套接字使用UDP（User Datagram Protocol）协议进行数据的传输。由于数据包套接字不能保证数据传输的可靠性，对于有可能出现的数据丢失情况，需要在程序中做相应的处理。

• 原始套接字（SOCK_RAW） 原始套接字(SOCKET_RAW)允许对较低层次的协议直接访问，比如IP、ICMP协议，它常用于检验新的协议实现，或者访问现有服务中配置的新设备，因为RAW SOCKET可以自如地控制Windows下的多种协议，能够对网络底层的传输机制进行控制，所以可以应用原始套接字来操纵网络层和传输层应用。比如，我们可以通过RAW SOCKET来接收发向本机的ICMP、IGMP协议包，或者接收TCP/IP栈不能够处理的IP包，也可以用来发送一些自定包头或自定协议的IP包。网络监听技术很大程度上依赖于SOCKET_RAW

基于TCP的Socket使用流式套接字，相比于使用数据包套接字的UDP来讲，TCP可以使程序员不必关心数据正确性及顺序正确性，缺点是效率较低。
基于TCP的Socket编程最常见的应用场景是在C/S架构下的分布式应用，针对客户端和服务器端提供不同的Socket系统调用。

代码如下：

//服务端
#include <Winsock2.h>
#include <cstdio>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
void main()
{
  WSADATA wsaData;
  SOCKET sockServer;
  SOCKADDR_IN addrServer;
  SOCKET sockClient;
  SOCKADDR_IN addrClient;
  WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);
  sockServer=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  addrServer.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);//INADDR_ANY表示任何IP
  addrServer.sin_family=AF_INET;
  addrServer.sin_port=htons(6000);//绑定端口6000
  bind(sockServer,(SOCKADDR*)&addrServer,sizeof(SOCKADDR));

  //Listen监听端
  listen(sockServer,5);//5为等待连接数目
  printf("服务器已启动:\n监听中...\n");
  int len=sizeof(SOCKADDR);
  char charsendBuf[100];//发送至客户端的字符串
  char charrecvBuf[100];//接受客户端返回的字符串

  //会阻塞进程，直到有客户端连接上来为止
  sockClient=accept(sockServer,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);
  //接收并打印客户端数据
  recv(sockClient,charrecvBuf,100,0);
  printf("%s\n",charrecvBuf);

  //关闭socket
  closesocket(sockClient);
  WSACleanup();
}

//客户端
#include <Winsock2.h>
#include <cstdio>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
void main()
{
  WSADATA wsaData;
  SOCKET sockClient;//客户端Socket
  SOCKADDR_IN addrServer;//服务端地址
  WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);
  //新建客户端socket
  sockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
  //定义要连接的服务端地址
  addrServer.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");//目标IP(127.0.0.1是回送地址)
  addrServer.sin_family=AF_INET;
  addrServer.sin_port=htons(6000);//连接端口6000
  //连接到服务端
  connect(sockClient,(SOCKADDR*)&addrServer,sizeof(SOCKADDR));
  //发送数据
  char message[20]="HelloSocket!";
  send(sockClient,message,strlen(message)+1,0);
  //关闭socket
  closesocket(sockClient);
  WSACleanup();
}

服务器端编程的步骤：

1：加载套接字库，创建套接字(WSAStartup()/socket())；

2：绑定套接字到一个IP地址和一个端口上(bind())；

3：将套接字设置为监听模式等待连接请求(listen())；

4：请求到来后，接受连接请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字(accept())；

5：用返回的套接字和客户端进行通信(send()/recv())；

6：返回，等待另一连接请求；

7：关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup())。

客户端编程的步骤：

1：加载套接字库，创建套接字(WSAStartup()/socket())；

2：向服务器发出连接请求(connect())；

3：和服务器端进行通信(send()/recv())；

4：关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup())。