简单的Socket网络编程 服务端 客户端
简单的Socket网络编程
代码仓库:https://github.com/SKPrimin/HomeWork/tree/main/Socket/E4_Simple_Socket_network_programming
【实验目的】
-
了解相关网络协议的基本原理和工作流程;
-
掌握使用 Socket 进行网络通信的方法;
-
体会客户机、服务器交互模式。
【实验任务】
-
通过调用 Socket 相关函数实现网络通信;
-
实现界面系统和后台通信系统的协同配合;
-
回顾常用控件和 GDI 对象的使用方法;
-
感受 MFC 下多线程的基本用法。
实验内容
- 分别建立服务器和客户机,以单线程/多线程方式实现客户机和服务器的连
接和通信,从客户机向服务器传输你的个人信息和绘图信息,在服务器上显示
你发送的信息并按照传输来的信息绘制图形。服务器和客户端的界面布局和功
能效果分别如图 1 和图 2 所示。
1.1 功能要求
-
服务器端首先运行并在某一端口(如 9990)监听客户端连接请求;
-
在客户端填写服务器端的 IP 地址和端口号,连接并发送消息;
-
填写自己的姓名、学号、专业和绘图相关信息向服务器发送,服务器收到消息后,显示出你的全部消息,并按照所发送消息的内容在绘图区绘制指定的图形。
客户端:
在连接按钮下实现与给定地址和端口号的服务器的连接:
-
调用 WSAStartup()进行 Socket 库初始化;
-
调用 socket()创建基于 TCP 的流式套接字;
-
确定服务器地址信息:、
至此,客户端的操作已完成。
你的 sockaddr_in 结构.sin_family = AF_INET;
你的 sockaddr_in 结构.sin_addr.s_addr = inet_addr(服务器 IP 地址,本机一般为 127.0.0.1);
你的 sockaddr_in 结构.sin_port = htons(服务器监听端口号);
memset(你的 sockaddr_in 结构.sin_zero, 0x00, 8);
这里需要注意,如果把 CString 类的 IP 地址转换为 inet_addr()函数需要的 char*类型可
使用 CString 类的 LockBuffer 方法: 你的用来输入 IP 地址的编辑框关联的 CString 类变量.LockBuffer()
- 调用 connect()进行连接。
在界面填上相关的信息后,点击“发送”按钮,实现信息发送:
为各个存放需要传输内容的 Edit 控件关联 CString 类的变量,然后调用 send()集中整体发送。具体发送的 CString 字符串内容依据你的界面填写和选择而定,在发送之前应调用UpdateData()把界面的值“传入”。这里同样需要注意,把 CString 类对象转换为 send()函数需要的 char*类型可使用 CString 类的 LockBuffer 方法。此外,多条信息之间应加上合适的分隔符,便于你在接收端进行分割处理。
客户端代码
// RSocketDlg.cpp: 实现文件
//
#include "pch.h"
#include "framework.h"
#include "RSocket.h"
#include "RSocketDlg.h"
#include "afxdialogex.h"
// 导入库
#include <WinSock2.h>
#include<atlconv.h>
#pragma comment(lib,"WS2_32.lib")
#include <string>
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif
//变量声明
#define BUF_SIZE 64
WSADATA wsd;
SOCKET sHost;
SOCKADDR IN serveAddr;
char buf[BUF_SIZE];
int retVal;
// 用于应用程序“关于”菜单项的 CAboutDlg 对话框
class CAboutDlg : public CDialogEx
{
public:
CAboutDlg();
// 对话框数据
#ifdef AFX_DESIGN_TIME
enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };
#endif
protected:
virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV 支持
// 实现
protected:
DECLARE_MESSAGE_MAP()
};
CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialogEx(IDD_ABOUTBOX)
{
}
void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialogEx)
END_MESSAGE_MAP()
// CRSocketDlg 对话框
CRSocketDlg::CRSocketDlg(CWnd* pParent /*=nullptr*/)
: CDialogEx(IDD_RSOCKET_DIALOG, pParent)
{
m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);
}
void CRSocketDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CRSocketDlg, CDialogEx)
ON_WM_SYSCOMMAND()
ON_WM_PAINT()
ON_WM_QUERYDRAGICON()
ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON2, &CRSocketDlg::OnBnClickedButton2)
ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, &CRSocketDlg::OnBnClickedButton1)
// ON_WM_TIMER()
END_MESSAGE_MAP()
// CRSocketDlg 消息处理程序
BOOL CRSocketDlg::OnInitDialog()
{
CDialogEx::OnInitDialog();
// 将“关于...”菜单项添加到系统菜单中。
// IDM_ABOUTBOX 必须在系统命令范围内。
ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);
CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
if (pSysMenu != nullptr)
{
BOOL bNameValid;
CString strAboutMenu;
bNameValid = strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
ASSERT(bNameValid);
if (!strAboutMenu.IsEmpty())
{
pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
}
}
// 设置此对话框的图标。 当应用程序主窗口不是对话框时,框架将自动
// 执行此操作
SetIcon(m_hIcon, TRUE); // 设置大图标
SetIcon(m_hIcon, FALSE); // 设置小图标
// TODO: 在此添加额外的初始化代码
return TRUE; // 除非将焦点设置到控件,否则返回 TRUE
}
void CRSocketDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)
{
if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX)
{
CAboutDlg dlgAbout;
dlgAbout.DoModal();
}
else
{
CDialogEx::OnSysCommand(nID, lParam);
}
}
// 如果向对话框添加最小化按钮,则需要下面的代码
// 来绘制该图标。 对于使用文档/视图模型的 MFC 应用程序,
// 这将由框架自动完成。
void CRSocketDlg::OnPaint()
{
if (IsIconic())
{
CPaintDC dc(this); // 用于绘制的设备上下文
SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, reinterpret_cast<WPARAM>(dc.GetSafeHdc()), 0);
// 使图标在工作区矩形中居中
int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
CRect rect;
GetClientRect(&rect);
int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;
// 绘制图标
dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
}
else
{
CDialogEx::OnPaint();
}
}
//当用户拖动最小化窗口时系统调用此函数取得光标
//显示。
HCURSOR CRSocketDlg::OnQueryDragIcon()
{
return static_cast<HCURSOR>(m_hIcon);
}
void CRSocketDlg::OnBnClickedButton2()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码 连接程序
UpdateData(TRUE);
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd) != 0)
{
AfxMessageBox("WSAstartup failed!");
return;
}
sHost = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if (INVALID_SOCKET == sHost)
{
AfxMessageBox("socket error!");
WSACleanup();
return;
}
SOCKADDR_IN addrsServ{};
int i = 0;
//str.Format(_T("%d"), i);
addrsServ.sin_family = AF_INET;
// addrsServ.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
addrsServ.sin_addr.s_addr = htonl(2130706433);
addrsServ.sin_port = htons(9990);
int sSreveraddlen = sizeof(addrsServ);
m_ipa.LockBuffer();
UpdateData(false);
retVal = connect(sHost, (LPSOCKADDR)&addrsServ, sizeof(addrsServ));
if (SOCKET_ERROR == retVal)
{
AfxMessageBox("connect failed!");
closesocket(sHost);
WSACleanup();
return;
}
}
void CRSocketDlg::OnBnClickedButton1()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
int bufsize;
CString str;
CString str1;
CString str2;
CString str3;
CString str4;
CString str5;
CString str6;
CString str7;
CString str8;
CString str9;
CString str10;
CString str11;
CString str12;
if (((CButton*)GetDlgItem(IDC_RADIO1))->GetCheck() == 1)
{
str11 = "R";
}
if (((CButton*)GetDlgItem(IDC_RADIO2))->GetCheck() == 1)
{
str11 = "C";
}
str12 = ";";
GetDlgItemText(IDC_EDIT3, str1);
GetDlgItemText(IDC_EDIT4, str2);
GetDlgItemText(IDC_EDIT5, str3);
GetDlgItemText(IDC_EDIT6, str4);
GetDlgItemText(IDC_EDIT7, str5);
GetDlgItemText(IDC_EDIT8, str6);
GetDlgItemText(IDC_EDIT9, str7);
GetDlgItemText(IDC_EDIT10, str8);
GetDlgItemText(IDC_EDIT11, str9);
GetDlgItemText(IDC_EDIT12, str10);
str = str1 + str12 + str2 + str12 + str3 + str12 + str11 + str12 + str4 + str12 + str5 + str12 + str6 + str12 + str7 + str12 + str8 + str12 + str9 + str12 + str10 + str12;
USES_CONVERSION;
char* a = T2A(str.GetBuffer(0));
str.ReleaseBuffer();
sprintf_s(buf, "%s", a);
bufsize = send(sHost, buf, strlen(buf), 0);
if (SOCKET_ERROR == bufsize)
{
AfxMessageBox("send failed!");
closesocket(sHost);
WSACleanup();
return;
}
}
服务端
在服务器端的“打开服务器”按钮下进行服务器端套接字的创建
-
调用 WSAStartup()加载 Socket 库进行初始化;
-
调用 Socket()函数创建基于 TCP 的流式套接字用于主线程的请求监听;
-
设置服务器端的本机地址:
你的 sockaddr_in 结构.sin_family = AF_INET;
你的 sockaddr_in 结构.sin_port = htons(你的监听端口,比如 9990);
你的 sockaddr_in 结构.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
- 调用 bind()函数将 Socket 与地址进行绑定;
- 调用 listen()函数设置套接字为监听工作状态。
服务器端代码
// ServeDlg.cpp: 实现文件
//
#include "pch.h"
#include "framework.h"
#include "Serve.h"
#include "ServeDlg.h"
#include "afxdialogex.h"
// socket库
#include <WinSock2.h>
#include<atlconv.h>
#include<string.h>
#include<iostream>
using namespace std;
#pragma comment(lib,"WS2_32.lib")
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif
#define BUF_SIZE 64
//变量声明
WSADATA wsd;
SOCKET sServer;//用于监听
SOCKET sClient;//实现与客户端通信
SOCKADDR IN serveAddr;
char buf[BUF_SIZE]; //用于接收数据
CString res[BUF_SIZE]; //用于对收到数据的提取划分
//CDC *//用于得到全局的设备描述表
int retVal;
HANDLE hThread;
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// CAboutDlg dialog used for App About
CString s1, s2, s3, s4, s5;
// 用于应用程序“关于”菜单项的 CAboutDlg 对话框
class CAboutDlg : public CDialogEx
{
public:
CAboutDlg();
// 对话框数据
#ifdef AFX_DESIGN_TIME
enum { IDD = IDD_ABOUTBOX };
#endif
protected:
virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV 支持
// 实现
protected:
DECLARE_MESSAGE_MAP()
};
CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialogEx(IDD_ABOUTBOX)
{
}
void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialogEx)
END_MESSAGE_MAP()
// CServeDlg 对话框
CServeDlg::CServeDlg(CWnd* pParent /*=nullptr*/)
: CDialogEx(IDD_SERVE_DIALOG, pParent)
{
m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME);
}
void CServeDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX)
{
CDialogEx::DoDataExchange(pDX);
DDX_Control(pDX, IDC_EDIT1, m_info);
}
BEGIN_MESSAGE_MAP(CServeDlg, CDialogEx)
ON_WM_SYSCOMMAND()
ON_WM_PAINT()
ON_WM_QUERYDRAGICON()
ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, &CServeDlg::OnBnClickedButton1)
ON_WM_TIMER()
ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON2, &CServeDlg::OnBnClickedButton2)
END_MESSAGE_MAP()
// CServeDlg 消息处理程序
BOOL CServeDlg::OnInitDialog()
{
CDialogEx::OnInitDialog();
// 将“关于...”菜单项添加到系统菜单中。
// IDM_ABOUTBOX 必须在系统命令范围内。
ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX);
ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000);
CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE);
if (pSysMenu != nullptr)
{
BOOL bNameValid;
CString strAboutMenu;
bNameValid = strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX);
ASSERT(bNameValid);
if (!strAboutMenu.IsEmpty())
{
pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR);
pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu);
}
}
// 设置此对话框的图标。 当应用程序主窗口不是对话框时,框架将自动
// 执行此操作
SetIcon(m_hIcon, TRUE); // 设置大图标
SetIcon(m_hIcon, FALSE); // 设置小图标
// TODO: 在此添加额外的初始化代码
//SetTimer(0, 1000, NULL);
return TRUE; // 除非将焦点设置到控件,否则返回 TRUE
}
void CServeDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam)
{
if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX)
{
CAboutDlg dlgAbout;
dlgAbout.DoModal();
}
else
{
CDialogEx::OnSysCommand(nID, lParam);
}
}
// 如果向对话框添加最小化按钮,则需要下面的代码
// 来绘制该图标。 对于使用文档/视图模型的 MFC 应用程序,
// 这将由框架自动完成。
void CServeDlg::OnPaint()
{
if (IsIconic())
{
CPaintDC dc(this); // 用于绘制的设备上下文
SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, reinterpret_cast<WPARAM>(dc.GetSafeHdc()), 0);
// 使图标在工作区矩形中居中
int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON);
int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON);
CRect rect;
GetClientRect(&rect);
int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2;
int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2;
// 绘制图标
dc.DrawIcon(x, y, m_hIcon);
}
else
{
CDialogEx::OnPaint();
}
}
//当用户拖动最小化窗口时系统调用此函数取得光标
//显示。
HCURSOR CServeDlg::OnQueryDragIcon()
{
return static_cast<HCURSOR>(m_hIcon);
}
DWORD WINAPI ClientThread(LPVOID lpParameter)
{
CServeDlg* dlg = (CServeDlg*)lpParameter;
SOCKADDR_IN addrcClient{};
int cClientaddlen = sizeof(addrcClient);
//接收数据
sClient = accept(sServer, (struct sockaddr*)&addrcClient, &cClientaddlen);
if (INVALID_SOCKET == sClient)
{
AfxMessageBox("accept failed!");
closesocket(sServer);
closesocket(sClient);
WSACleanup();
return 0;
}
s5 = "\r\n客户端请求成功!";
CString strText = "";
//获得当前文本
dlg->m_info.GetWindowText(strText);
strText += s5;
//设置追加后的文本
dlg->m_info.SetWindowText(strText);
// 阻塞等待
while (TRUE)
{
/*memset(buf, 0x00, 100);
int bufsize;*/
ZeroMemory(buf, BUF_SIZE);
retVal = recv(sClient, buf, 100, 0);
if (SOCKET_ERROR == retVal)
{
AfxMessageBox("recv failed!");
closesocket(sServer);
closesocket(sClient);
WSACleanup();
return 0;
}
//将数据转换为便于处理的 CString 类对象 RcvData
CString RcvData = CString(buf);
SYSTEMTIME tim;
GetLocalTime(&tim);
char sDateTime[30];
sprintf_s(sDateTime, "%4d-%2d-%2d %2d:%2d:%2d", tim.wYear, tim.wMonth, tim.wDay, tim.wHour, tim.wMinute, tim.wSecond);
CString year(sDateTime);
strText = "";
//获得当前文本
dlg->m_info.GetWindowText(strText);
strText += "\r\n\r\n" + year + "\r\n\r\n" + RcvData;
//设置追加后的文本
dlg->m_info.SetWindowText(strText);
int pos;
CString rest;
for (int i = 0; i < 11; i++)
{
pos = RcvData.Find(';');
rest = RcvData.Mid(pos + 1, RcvData.GetLength());
res[i] = RcvData.Left(pos);
RcvData = rest;
}
CWnd* pWnd = dlg->GetDlgItem(IDC_STATIC1);
CDC* dc = pWnd->GetDC();//注意这里获取了新的 dc
pWnd->Invalidate();
pWnd->UpdateWindow();
CRect rectView;
CRgn rgn;
dlg->GetDlgItem(IDC_STATIC1)->GetClientRect(&rectView);
rgn.CreateRectRgn(rectView.left, rectView.top, rectView.right, rectView.bottom);
dc->SelectClipRgn(&rgn);
CPen pNewPen(PS_SOLID, 2, RGB(0, 0, 0));
CPen* pOldPen;
pOldPen = dc->SelectObject(&pNewPen);
CBrush pNewBrush1(RGB(255, 255, 0));
CBrush* pOldBrush;
if (res[3] == 'R')
{
CRect rect1(_ttoi(res[4]), _ttoi(res[5]), _ttoi(res[6]), _ttoi(res[7]));
CBrush pNewBrush1(RGB(_ttoi(res[8]), _ttoi(res[9]), _ttoi(res[10])));
dlg->m_info.GetWindowText(res[4] + res[8]);
dc->Rectangle(&rect1);
pOldBrush = dc->SelectObject(&pNewBrush1);
dc->Rectangle(&rect1);
dc->SelectObject(pOldPen);//恢复原有的笔
dc->SelectObject(pOldBrush);
dc->DeleteDC();
}
if (res[3] == 'C')
{
CRect rect1(_ttoi(res[4]), _ttoi(res[5]), _ttoi(res[6]), _ttoi(res[7]));
CBrush pNewBrush1(RGB(_ttoi(res[8]), _ttoi(res[9]), _ttoi(res[10])));
dc->Ellipse(&rect1);
pOldBrush = dc->SelectObject(&pNewBrush1);
dc->Ellipse(&rect1);
dc->SelectObject(pOldPen);//恢复原有的笔
dc->SelectObject(pOldBrush);
dc->DeleteDC();
}
}
return 0;
}
void CServeDlg::OnBnClickedButton1()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
//初始化
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd) != 0)
{
s1 = "WSAstartup failed!";
return;
}
s1 = "WSAstartup 初始化套接字动态库成功!";
//m_info.SetWindowText(s1);
CString strText = "";
//获得当前文本
m_info.GetWindowText(strText);
strText += s1;
//设置追加后的文本
m_info.SetWindowText(strText);
//监听
sServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if (INVALID_SOCKET == sServer)
{
s2 = "socket error!";
WSACleanup();
return;
}
s2 = "基于TCP的流式socket创建成功!";
//m_info.SetWindowText(s1 + "\n" + s2);
strText = "";
m_info.GetWindowText(strText);
strText += "\n\r\n" + s2;
m_info.SetWindowText(strText);
SOCKADDR_IN addrsServ{};
int i = 0;
//设置地址
// str.Format(_T("%d"), i);
addrsServ.sin_family = AF_INET;
addrsServ.sin_port = htons(9990);
addrsServ.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
int sSreveraddlen = sizeof(addrsServ);
//绑定地址
retVal = bind(sServer, (const struct sockaddr*)&addrsServ, sizeof(SOCKADDR_IN));
if (SOCKET_ERROR == retVal)
{
s3 = "bind failed!";
closesocket(sServer);
WSACleanup();
return;
}
s3 = "bind成功!";
//m_info.SetWindowText(s1 + "\n" + s2 + "\n" + s3);
strText = "";
m_info.GetWindowText(strText);
strText += "\n\r\n" + s3;
m_info.SetWindowText(strText);
//监听
retVal = listen(sServer, 1);
if (SOCKET_ERROR == retVal)
{
s4 = "listen failed!";
closesocket(sServer);
WSACleanup();
return;
}
s4 = "设置为listen成功!";
//m_info.SetWindowText(s1 + "\r\n\n" + s2 + "\r\n\n" + s3 + "\r\n\n" + s4);
strText = "";
m_info.GetWindowText(strText);
strText += "\n\r\n" + s4;
m_info.SetWindowText(strText);
hThread = CreateThread(NULL, 0, ClientThread, (LPVOID)this, 0, NULL);
if (hThread == NULL)
{
CString ss;
ss = "Create Thread Failed!! !";
AfxMessageBox(ss);
closesocket(sServer);
WSACleanup();
return;
}
}
void CServeDlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)
{
// TODO: 在此添加消息处理程序代码和/或调用默认值
if (nIDEvent != 0)
return;
KillTimer(0);
// 阻塞获得的数据
char buf2[512];
memset(buf2, 0, 5128 * sizeof(char));
// 接收数据
int retRal = recv(sServer, buf2, 512, 0);
//if (retRal > 0)
//{
// buf = buf2;
//}
SetTimer(0, 1000, NULL);
CDialogEx::OnTimer(nIDEvent);
}
void CServeDlg::OnBnClickedButton2()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
hThread = CreateThread(NULL, 0, ClientThread, (LPVOID)this, 0, NULL);
}
运行效果
- 打开服务器显示已经创建完毕进入监听状态
-
客户端请求连接,成功
如果此处输错地址或是服务器未打开便会提示连接失败
- 客户端发送数据,服务端成功接收并绘制出图形
- 客户端发送数据,服务端成功接收并绘制出图形