网络编程入门
Linux下网络编程
socket函数
#include <sys/socket.h> int socket(int domain, int type, int protocal);
成功时返回文件描述符,失败时返回-1
bind函数
#include <sys/socket.h> int bind(int sockfd, struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen);
成功时返回0,失败时返回-1
listen函数
#include <sys/socket.h> int listen(int sockfd, int backlog);
成功时返回0,失败时返回-1
accept函数
#include <sys/socket.h> int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
成功时返回0,失败时返回-1
connect函数
#include <sys/socket.h> int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen);
成功时返回0,失败时返回-1
open函数
#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> int open(const char *path, int flag);
成功时返回文件描述符,失败时返回-1
打开模式 含义 O_CREAT 必要时创建文件 O_TRUNC 删除全部现有数据 O_APPEND 维持现有数据,保存到其后面 O_RDONLY 只读打开 O_WRONLY 只写打开 O_RDWR 读写打开
close函数
#include <unistd.h> int close(fd);
成功时返回0,失败时返回-1
write函数
#include <unistd.h> ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes);
成功时返回写入的字节数,失败时返回-1
- fd: 显示数据传输对象的文件描述符
- buf: 保存要传输数据的缓冲地址值
- nbytes: 要传输数据的字节数
read函数
#include <unistd.h> ssize_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);
成功时返回接收的字节数(但遇到文件结尾则返回0),失败时返回-1
- fd: 显示数据传输对象的文件描述符
- buf: 要保存接收数据的缓冲地址值
- nbytes: 要传输数据的字节数
网络编程中接受连接请求的套接字创建过程可整理如下:
- 调用socket函数创建套接字
- 调用bind函数分配IP地址和端口号
- 调用listen函数转为可接收请求状态
- 调用accept函数受理连接请求
server.cpp
#include <cstdio>
#include <string>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
using namespace std;
/*
* 网络编程中接受连接请求的套接字创建过程可整理为:
* 1. 调用socket函数创建套接字
* 2. 调用bind函数分配IP地址和端口号
* 3. 调用listen函数转为可接收请求状态
* 4. 调用accept函数受理连接请求
* */
void error_handling(string message);
int main(int argc, char ** argv) {
int serv_sock;
int clnt_sock;
struct sockaddr_in serv_addr;
struct sockaddr_in clnt_addr;
socklen_t clnt_addr_size;
char message[] = "hello, world";
if (argc != 2) {
printf("Usage: %s <port>\n", argv[0]);
exit(1);
}
serv_sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (serv_sock == -1)
error_handling("socket() error");
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
if (bind(serv_sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1)
error_handling("bind() error");
if (listen(serv_sock, 5) == -1)
error_handling("listen() error");
clnt_addr_size = sizeof(clnt_addr);
clnt_sock = accept(serv_sock, (struct sockaddr *)&clnt_addr, &clnt_addr_size);
if (clnt_sock == -1)
error_handling("accept() error");
write(clnt_sock, message, sizeof(message));
close(clnt_sock);
close(serv_sock);
return 0;
}
void error_handling(string message) {
cerr << message << endl;
exit(1);
}
client.cpp
#include <cerrno>
#include <cstdio>
#include <string>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
using namespace std;
void error_handling(string message);
int main(int argc, char ** argv) {
int sock;
struct sockaddr_in serv_addr;
char message[30];
int str_len;
if (argc != 3) {
cout << "Usage: " << argv[0] << " <IP> <port>" << endl;
exit(1);
}
sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sock == -1)
error_handling("socket() error");
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
serv_addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1) {
close(sock);
cout << "errno = " << errno << endl;
error_handling("connect() error");
}
str_len = read(sock, message, sizeof(message) - 1);
if (str_len == -1) {
close(sock);
error_handling("read() error");
}
cout << "Message from server: " << message << endl;
close(sock);
return 0;
}
void error_handling(string message) {
cerr << message << endl;
exit(1);
}
Windows下网络编程
WSAStartup函数
#include <winsock2.h> int WSAStartup(WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData);
成功时返回0,失败时返回非0的错误代码值
- wVersionRequested: 程序员要用的Winsock版本
- lpWSAData: WSADATA结构体变量的地址值
- 一般使用4位16进制数表示版本,高8位为副版本号,低8位为主版本号,如0x0201即表示主版本号为1副版本号为2的版本,即1.2版本,通常借助MAKEWORD宏函数MAKEWORD(1,2)表示1.2版本
- lpWSADATA是WSADATA的指针类型
WSAStartup函数调用过程
int main(int argc, char ** argv) {
WSADATA wsaData;
....
if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData) != 0)
error_handling("WSAStartup() error");
....
return 0;
}
WSACleanup函数
#include <winsock2.h> int WSACleanup(void);
成功时返回0,失败时返回SOCKET_ERROR\
调用此函数时,Winsock相关库将归还Windows系统,无法再调用Winsock相关函数
socket函数
#include <winsock2.h> SOCKET socket(int af, int type, int protocal);
成功时返回套接字句柄,失败时返回INVALID_SOCKET
bind函数
#include <winsock2.h> int bind(SOCKET s, const struct sockaddr *name, int namelen);
成功时返回0,失败时返回SOCKET_ERROR
listen函数
#include <winsock2.h> int listen(SOCKET s, int backlog);
成功时返回0,失败时返回SOCKET_ERROR
accept函数
#include <winsock2.h> SOCKET accept(SOCKET s, struct sockaddr * addr, int *addrlen);
成功时返回套接字句柄,失败时返回INVALID_SOCKET
connect函数
#include <winsock2.h> int connect(SOCKET s, const struct sockaddr * name, int namelen);
成功时返回0,失败时返回SOCKET_ERROR
closesocket函数
#include <winsock2.h> int closesocket(SOCKET s);
成功时返回0,失败时返回SOCKET_ERROR
send函数
#include <winsock2.h> int send(SOCKET s, const char *buf, int len, int flags);
成功时返回传输字节数,失败时返回SOCKET_ERROR
- s: 表示数据传输对象连接的套接字句柄
- buf: 保存带传输数据的缓冲地址值
- len: 要传输的字节数
- flags: 传输数据时用到的多种选项信息
recv函数
#include <winsock2.h> int recv(SOCKET s, const char *buf, int len, int flags);
成功时返回接收的字节数(收到EOF时为0),失败时返回SOCKET_ERROR
- s: 表示数据传输对象连接的套接字句柄
- buf: 保存接收数据的缓冲地址值
- len: 能够接收的最大字节数
- flags: 接收数据时用到的多种选项信息
server.cpp
#include <cstdio>
#include <string>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
using namespace std;
void ErrorHandling(string message);
int main(int argc, char ** argv) {
WSADATA wsaData;
SOCKET hServSock, hClntSock;
SOCKADDR_IN servAddr, clntSock;
char message[] = "hello, world";
if (argc != 2) {
cout << "Usage: " << argv[0] << " <port>" << endl;
exit(1);
}
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) == INVALID_SOCKET)
ErrorHandling("WSAStartup() error");
hServSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (hServSock == SOCKET_ERROR)
ErrorHandling("socket() error");
memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));
servAddr.sin_family = AF_INET;
servAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servAddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
if (bind(hServSock, (SOCKADDR *)&servAddr, sizeof(servAddr)) == SOCKET_ERROR) {
closesocket(hServSock);
ErrorHandling("bind() error");
}
if (listen(hServSock, 5) == SOCKET_ERROR) {
closesocket(hServSock);
ErrorHandling("listen() error");
}
int szClntSock = sizeof(clntSock);
hClntSock = accept(hServSock, (SOCKADDR *)&clntSock, &szClntSock);
if (hClntSock == INVALID_SOCKET) {
closesocket(hServSock);
ErrorHandling("accept() error");
}
send(hClntSock, message, sizeof(message), 0);
closesocket(hServSock);
closesocket(hClntSock);
WSACleanup();
return 0;
}
void ErrorHandling(string message) {
WSACleanup();
cerr << message << endl;
exit(1);
}
client.cpp
#include <cstdio>
#include <string>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
using namespace std;
void ErrorHandling(string message);
int main(int argc, char ** argv) {
WSADATA wsaData;
SOCKET hSocket;
SOCKADDR_IN servAddr;
char message[30];
int strLen;
if (argc != 3) {
cout << "Usage: " << argv[0] << "<IP> <port>" << endl;
exit(1);
}
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
ErrorHandling("WSAStartup() error");
hSocket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (hSocket == INVALID_SOCKET)
ErrorHandling("socket() error");
memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));
servAddr.sin_family = AF_INET;
servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
servAddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));
if (connect(hSocket, (SOCKADDR *)&servAddr, sizeof(servAddr)) == SOCKET_ERROR) {
closesocket(hSocket);
ErrorHandling("connect() error");
}
strLen = recv(hSocket, message, sizeof(message) - 1, 0);
if (strLen == -1) {
closesocket(hSocket);
ErrorHandling("recv() error");
}
cout << "Message from server: " << message << endl;
closesocket(hSocket);
WSACleanup();
return 0;
}
void ErrorHandling(string message) {
WSACleanup();
cerr << message << endl;
exit(1);
}
运行结果