封装socket
book241.cpp和book242.cpp程序已经有点长了，有些啰嗦了，如果还想扩展功能，或用于多进程、多线程，程序结构将非常复杂。
不管是socket通信程序的客户端还是服务端，准备工作的代码又长又难看占地方，影响了主程序的结构，必须分离出来。
如何分离？ 封装。
一、C的封装方法
C语言只能把程序代码封装成函数。
1、客户端
示例（book245.cpp）
/*
* 程序名：book245.cpp，此程序用于演示用C语言的方法封装socket客户端
* 作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
*/
#include "_public.h"
// TCP客户端连服务端的函数，serverip-服务端ip，port通信端口
int connecttoserver(const char *serverip,const int port);
int main()
{
// 向服务器发起连接请求
int sockfd=connecttoserver("118.89.50.198",5051);
if (sockfd<=0) { printf("连接服务器失败，程序退出。\n"); return -1; }
char strbuffer[1024];
// 与服务端通信，发送一个报文后等待回复，然后再发下一个报文。
for (int ii=0;ii<10;ii++)
{
memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer));
sprintf(strbuffer,"这是第%d个超级女生，编号%03d。",ii+1,ii+1);
if (send(sockfd,strbuffer,strlen(strbuffer),0)<=0) break;
printf("发送：%s\n",strbuffer);
memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer));
if (recv(sockfd,strbuffer,sizeof(strbuffer),0)<=0) break;
printf("接收：%s\n",strbuffer);
}
close(sockfd);
}
// TCP客户端连服务端的函数，serverip-服务端ip，port通信端口
// 返回值：成功返回已连接socket，失败返回-1。
int connecttoserver(const char *serverip,const int port)
{
int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); // 创建客户端的socket
struct hostent* h; // ip地址信息的数据结构
if ( (h = gethostbyname(serverip)) == 0 )
{ perror("gethostbyname"); close(sockfd); return -1; }
// 把服务器的地址和端口转换为数据结构
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(port);
memcpy(&servaddr.sin_addr,h->h_addr,h->h_length);
// 向服务器发起连接请求
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) != 0)
{ perror("connect"); close(sockfd); return -1; }
return sockfd;
}
在book245.cpp中，把客户端连接服务端的socket操作封装到connecttoserver函数中，主程序的代码更简洁。
2、服务端
示例（book246.cpp）
/*
* 程序名：book246.cpp，此程序用于演示用C语言的方法封装socket服务端
* 作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
*/
#include "_public.h"
// 初始化服务端的socket，port为通信端口
// 返回值：成功返回初始化的socket，失败返回-1。
int initserver(int port);
int main()
{
int listenfd=initserver(5051); // 服务端用于监听的socket
if (listenfd<=0) { printf("服务端初始化失败，程序退出。\n"); return -1; }
// 接受客户端的连接。
int clientfd; // 客户端的socket
if ( (clientfd=accept(listenfd,0,0)) <= 0) { printf("服务端accept失败，程序退出。\n"); return -1; }
printf("客户端已连接。\n");
// 与客户端通信，接收客户端发过来的报文后，回复ok。
char strbuffer[1024];
while (1)
{
memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer));
if (recv(clientfd,strbuffer,sizeof(strbuffer),0)<=0) break;
printf("接收：%s\n",strbuffer);
strcpy(strbuffer,"ok");
if (send(clientfd,strbuffer,strlen(strbuffer),0)<=0) break;
printf("发送：%s\n",strbuffer);
}
printf("客户端已断开连接。\n");
close(clientfd); close(listenfd); // 关闭socket
}
// 初始化服务端的socket，port为通信端口
// 返回值：成功返回初始化的socket，失败返回-1。
int initserver(int port)
{
int listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); // 创建服务端的socket
// 把服务端用于通信的地址和端口绑定到socket上
struct sockaddr_in servaddr; // 服务端地址信息的数据结构
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET; // 协议族，在socket编程中只能是AF_INET
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 本主机的任意ip地址
servaddr.sin_port = htons(port); // 绑定通信端口
if (bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) != 0 )
{ perror("bind"); close(listenfd); return -1; }
// 把socket设置为监听模式
if (listen(listenfd,5) != 0 ) { perror("listen"); close(listenfd); return -1; }
return listenfd;
}
在book246.cpp中，把服务端初始化socket操作封装到initserver函数中，主程序的代码更简洁。
二、C++的封装方法
C++语言可以封装数据和函数，采用的是类。
1、客户端
示例（book247.cpp）
/*
* 程序名：book247.cpp，此程序用于演示用C++的方法封装socket客户端
* 作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
*/
#include "_public.h"
// TCP客户端类
class CTcpClient
{
public:
int m_sockfd;
CTcpClient();
// 向服务器发起连接，serverip-服务端ip，port通信端口
bool ConnectToServer(const char *serverip,const int port);
// 向对端发送报文
int Send(const void *buf,const int buflen);
// 接收对端的报文
int Recv(void *buf,const int buflen);
~CTcpClient();
};
int main()
{
CTcpClient TcpClient;
// 向服务器发起连接请求
if (TcpClient.ConnectToServer("118.89.50.198",5051)==false)
{ printf("TcpClient.ConnectToServer(\"118.89.50.198\",5051) failed,exit...\n"); return -1; }
char strbuffer[1024];
for (int ii=0;ii<5;ii++)
{
memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer));
sprintf(strbuffer,"这是第%d个超级女生，编号%03d。",ii+1,ii+1);
if (TcpClient.Send(strbuffer,strlen(strbuffer))<=0) break;
printf("发送：%s\n",strbuffer);
memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer));
if (TcpClient.Recv(strbuffer,sizeof(strbuffer))<=0) break;
printf("接收：%s\n",strbuffer);
}
}
CTcpClient::CTcpClient()
{
m_sockfd=0; // 构造函数初始化m_sockfd
}
CTcpClient::~CTcpClient()
{
if (m_sockfd!=0) close(m_sockfd); // 析构函数关闭m_sockfd
}
// 向服务器发起连接，serverip-服务端ip，port通信端口
bool CTcpClient::ConnectToServer(const char *serverip,const int port)
{
m_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); // 创建客户端的socket
struct hostent* h; // ip地址信息的数据结构
if ( (h=gethostbyname(serverip))==0 )
{ close(m_sockfd); m_sockfd=0; return false; }
// 把服务器的地址和端口转换为数据结构
struct sockaddr_in servaddr;
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(port);
memcpy(&servaddr.sin_addr,h->h_addr,h->h_length);
// 向服务器发起连接请求
if (connect(m_sockfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr))!=0)
{ close(m_sockfd); m_sockfd=0; return false; }
return true;
}
int CTcpClient::Send(const void *buf,const int buflen)
{
return send(m_sockfd,buf,buflen,0);
}
int CTcpClient::Recv(void *buf,const int buflen)
{
return recv(m_sockfd,buf,buflen,0);
}
2、服务端
示例（book248.cpp）
/*
* 程序名：book248.cpp，此程序用于演示用C++的方法封装socket服务端
* 作者：C语言技术网(www.freecplus.net) 日期：20190525
*/
#include "_public.h"
class CTcpServer
{
public:
int m_listenfd; // 服务端用于监听的socket
int m_clientfd; // 客户端连上来的socket
CTcpServer();
bool InitServer(int port); // 初始化服务端
bool Accept(); // 等待客户端的连接
// 向对端发送报文
int Send(const void *buf,const int buflen);
// 接收对端的报文
int Recv(void *buf,const int buflen);
~CTcpServer();
};
int main()
{
CTcpServer TcpServer;
if (TcpServer.InitServer(5051)==false)
{ printf("TcpServer.InitServer(5051) failed,exit...\n"); return -1; }
if (TcpServer.Accept() == false) { printf("TcpServer.Accept() failed,exit...\n"); return -1; }
printf("客户端已连接。\n");
char strbuffer[1024];
while (1)
{
memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer));
if (TcpServer.Recv(strbuffer,sizeof(strbuffer))<=0) break;
printf("接收：%s\n",strbuffer);
strcpy(strbuffer,"ok");
if (TcpServer.Send(strbuffer,strlen(strbuffer))<=0) break;
printf("发送：%s\n",strbuffer);
}
printf("客户端已断开连接。\n");
}
CTcpServer::CTcpServer()
{
// 构造函数初始化socket
m_listenfd=m_clientfd=0;
}
CTcpServer::~CTcpServer()
{
if (m_listenfd!=0) close(m_listenfd); // 析构函数关闭socket
if (m_clientfd!=0) close(m_clientfd); // 析构函数关闭socket
}
// 初始化服务端的socket，port为通信端口
bool CTcpServer::InitServer(int port)
{
m_listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); // 创建服务端的socket
// 把服务端用于通信的地址和端口绑定到socket上
struct sockaddr_in servaddr; // 服务端地址信息的数据结构
memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET; // 协议族，在socket编程中只能是AF_INET
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 本主机的任意ip地址
servaddr.sin_port = htons(port); // 绑定通信端口
if (bind(m_listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) != 0 )
{ close(m_listenfd); m_listenfd=0; return false; }
// 把socket设置为监听模式
if (listen(m_listenfd,5) != 0 ) { close(m_listenfd); m_listenfd=0; return false; }
return true;
}
bool CTcpServer::Accept()
{
if ( (m_clientfd=accept(m_listenfd,0,0)) <= 0) return false;
return true;
}
int CTcpServer::Send(const void *buf,const int buflen)
{
return send(m_clientfd,buf,buflen,0);
}
int CTcpServer::Recv(void *buf,const int buflen)
{
return recv(m_clientfd,buf,buflen,0);
}
3、C++封装的意义
采用C++封装的意义主要有以下几方面。
1）把数据初始化的代码放在构造函数中；
2）把关闭socket等释放资源的代码放在析构函数中；
3）把socket定义为类的成员变量，类外部的代码根本看不到socket。
4）代码更简洁，更安全（析构函数自动调用关闭socket，释放资源）。
三、应用经验
本章节演示了如何封装socket，这种封装是最简单的，socket通讯的知识点不算多，但是要用好它并不容易，这么说吧，如果把这两个章节介绍的知识完全掌握，差不多就摸到门槛了，还算不上入门，千万别说自己精通socket通信，后面的路还长。
四、课后作业
充分理解本章节的内容，丰富您的函数库，编写您自己的CTcpClient类和CTcpServer类放入_public.h和_public.cpp中，可以作为您的通用工具。
五、版权声明
C语言技术网原创文章，转载请说明文章的来源、作者和原文的链接。
来源：C语言技术网（www.freecplus.net）
作者：码农有道
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