Socket编程的目的就是如何实现这两端之间的通信

发表于 2020-06-28 17:15:40 收藏 已收藏
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Socket编程的目的就是如何实现这两端之间的通信

发表于 2020-06-28 17:15:40
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一、什么是socket?

Socket的英文原义是“孔”或“插座”。在编程中,Socket被称做 套接字,是网络通信中的一种约定。Socket编程的应用无处不在,我们平时用的QQ、微信、浏览器等程序,都与Socket编程有关。我们平时使用浏览器查资料,这个过程的技术原理是怎样的呢?

我们平时使用浏览器,大致就是这样的一个过程。这里有两个重要的名词: 服务端与 客户端。

Socket编程的目的就是如何实现这两端之间的通信。

1、Socket编程在嵌入式中也很重要

Socket编程不仅仅在互联网方面很重要,在我们的嵌入式方面也是非常的重要,因为现在很多电子设备都趋向于联网。比如很多嵌入式工作的招聘要求都会有这一条要求:

说一点题外话,还在学校的朋友,如果感觉到很迷茫,不知道学什么的时候,可以上招聘网站上看看自己未来工作相关的职位的任职要求,这样就可以总结自己的一些不足、比较有针对性的去学习。

二、Socket编程中的几个重要概念

Socket编程用于解决我们 客户端与 服务端之间通信的问题。我们平时多多少少都有听过IP地址、端口、TCP协议、UDP协议等概念,这些都与Socket编程中相关,想要知道怎么用起来,当然得先了解它们的一些介绍。下面看一下这些专业术语的一些要点介绍:

1、什么是IP地址?

IP地址(InternetProtocolAddress)是指互联网协议地址,又译为 网际协议地址。IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”,那么“IP地址”就相当于“电话号码”。若计算机1知道计算机2的IP地址,则计算机1就能访问计算机2。

IP地址是一个32位的二进制数,通常被分割为4个“8位二进制数”(也就是4个字节)。IP地址通常用 点分十进制表示成(a.b.c.d)的形式,其中,a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例:点分十进IP地址(100.4.5.6),实际上是32位二进制数(01100100.00000100.00000101.00000110)。

IP地址有 IPv4与 IPv6之分,现在用得较多的是IPv4。其中,有一个特殊的IP地址需要我们记住: 127.0.0.1,这是回送地址,即本地机,一般用来测试使用。后边我们的实例中会用到。

关于IP地址还有很多知识要点,但是对于在Socket编程中的应用,我们暂且知道这么多就可以。

2、什么是TCP/IP端口?

上一点中我们提到,若计算机1知道计算机2的IP地址,则计算机1就能访问计算机2。但是,我们要访问计算机2中的不同的应用软件,则还得需要一个信息: 端口。端口使用16bit进行编号,即其范围为: 0~65536。但 0~1023 的端口一般由系统分配给特定的服务程序,例如 Web 服务的端口号为 80,FTP 服务的端口号为 21等。

3、什么是协议?

协议(Protocol)是通信双方进行数据交互的一种约定。如TCP、UDP协议:

(1)TCP协议

TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,数据可以准确发送,数据丢失会重发。TCP协议常用于web应用中。

TCP连接(三次握手)

TCP传输起始时,客户端、服务端要完成三次数据交互工作才能建立连接,常称为三次握手。可形象比喻为如下对话:

客户端:服务端您好,我有数据要发给你,请求您开通访问权限。

服务端:客户端您好,已给您开通权限,您可以发送数据了。

客户端:收到,谢谢。

具体示意图为:

这里的SYN和ACK是都是标志位,其中SYN代表新建一个连接,ACK代表确认。其中m、n都是随机数。具体说明如:

第一次握手:SYN标志位被置位,客户端向服务端发送一个随机数m。

第二次握手:ACK、SYN标志位被置位。服务端向客户端发送m+1表示确认刚才收到的数据,同时向客户端发送一个随机数n。

第三次握手:ACK标志被置位。客户端向服务端发送n+1表示确认收到数据。

TCP断开(四次挥手)

TCP断开连接时,客户端、服务端要完成四次数据交互工作才能建立连接,常称为四次挥手。可形象比喻为如下对话:

客户端:服务端您好,我发送数据完毕了,即将和您断开连接。

服务端:客户端您好,我稍稍准备一下,再给您断开

服务端:客户端您好,我准备好了,您可以断开连接了。

客户端:好的,合作愉快!

具体示意图为:

这里的FIN也是一个标志位,代表断开连接。具体说明类似三次握手。

为什么建立连接只需要三次数据交互,而断开连接需要四次呢?

建立连接时,服务端在监听状态下,收到建立连接请求的SYN报文后,把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。

而关闭连接时,当收到对方的FIN报文时,仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据,己方也未必全部数据都发送给对方了,所以己方可以立即close,也可以发送一些数据给对方后,再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接,因此,己方ACK和FIN一般都会分开发送。

(2)UDP协议

UDP(User Datagram Protocol, 用户数据报协议)是一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务,可以保证通讯效率,传输延时小。例如视频聊天应用中用的就是UDP协议,这样可以保证及时丢失少量数据,视频的显示也不受很大影响。

4、什么是协议族?

协议族是多个协议的统称。比如我们的TCP/IP协议族,其不仅仅是TCP协议、IP协议,而是多个协议的集合,其包含IP、TCP、UDP、FTP、SMTP等协议。

三、socket编程的API接口

1、Linux下的socket API接口

(1)创建socket:socket()函数

函数原型:

int socket(int af, int type, int protocol);

af参数:af 为地址族(Address Family),也就是 IP 地址类型,常用的有 AFINET 和 AFINET6,其前缀也可以是PF(Protocol Family),即PFINET 和 PFINET6。

type参数:type 为数据传输方式,常用的有 面向连接( SOCK_STREAM)方式(即TCP) 和 无连接( SOCK_DGRAM)的方式(即UDP)。

protocol参数:protocol 表示传输协议,常用的有 IPPROTO_TCP 和 IPPTOTO_UDP,分别表示 TCP 传输协议和 UDP 传输协议。

使用示例:

创建TCP套接字:

int tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

创建UDP套接字:

int udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);

(2)绑定套接字:bind()函数

函数原型:

int bind(int sock, struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

sock参数:sock 为 socket 文件描述符。

addr参数:addr 为 sockaddr 结构体变量的指针。

addrlen参数:addrlen 为 addr 变量的大小,可由 sizeof() 计算得出。

使用示例:

将创建的套接字 ServerSock与本地IP 127.0.0.1、端口 1314进行绑定:

/* 创建服务端socket */

int ServerSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

/* 设置服务端信息 */

struct sockaddr_in ServerSockAddr;

memset(&ServerSockAddr, 0, sizeof(ServerSockAddr)); // 给结构体ServerSockAddr清零

ServerSockAddr.sin_family = PF_INET; // 使用IPv4地址

ServerSockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");// 本机IP地址

ServerSockAddr.sin_port = htons(1314); // 端口

/* 绑定套接字 */

bind(ServerSock, (SOCKADDR*)&ServerSockAddr, sizeof(SOCKADDR));

其中 structsockaddr_in类型的结构体变量用于保存IPv4的IP信息。若是IPv6,则有对应的结构体:

struct sockaddr_in6

{

sa_family_t sin6_family; // 地址类型,取值为AF_INET6

in_port_t sin6_port; // 16位端口号

uint32_t sin6_flowinfo; // IPv6流信息

struct in6_addr sin6_addr; // 具体的IPv6地址

uint32_t sin6_scope_id; // 接口范围ID

};

(3)建立连接:connect()函数

函数原型:

int connect(int sock, struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen);

参数与 bind()的参数类似。

使用示例:

int ClientSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

connect(ClientSock, (SOCKADDR*)&ServerSockAddr, sizeof(SOCKADDR));

(4)监听:listen()函数

函数原型:

int listen(int sock, int backlog);

sock参数:sock 为需要进入监听状态的套接字。

backlog参数:backlog 为请求队列的最大长度。

使用示例:

/* 进入监听状态 */

listen(ServerSock, 10);

(5)接收请求:accept()函数

函数原型:

int accept(int sock, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

sock参数:sock 为服务器端套接字。

addr参数:addr 为 sockaddr_in 结构体变量。

addrlen参数:addrlen 为参数 addr 的长度,可由 sizeof() 求得。

返回值:一个新的套接字,用于与客户端通信。

使用示例:

/* 监听客户端请求,accept函数返回一个新的套接字,发送和接收都是用这个套接字 */

int ClientSock = accept(ServerSock, (SOCKADDR*)&ClientAddr, &len);

(6)关闭:close()函数

函数原型:

int close(int fd);

fd:要关闭的文件描述符。

使用示例:

close(ServerSock);

(7)数据的接收和发送

数据收发函数有几组:

read()/write()

recv()/send()

readv()/writev()

recvmsg()/sendmsg()

recvfrom()/sendto()

函数原型:

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,

const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,

struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);

ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);

ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);

这里介绍一下recv()/send()、recvfrom()/sendto()。

recv()函数:

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

sockfd参数:sockfd为要接收数据的套接字。

buf参数:buf 为要接收的数据的缓冲区地址。

len参数:len 为要接收的数据的字节数。

flags参数:flags 为接收数据时的选项,常设为0。

send()函数:

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

sockfd参数:sockfd为要发送数据的套接字。

buf参数:buf 为要发送的数据的缓冲区地址。

len参数:len 为要发送的数据的字节数。

flags参数:flags 为发送数据时的选项,常设为0。

recvfrom()函数:

ssize_t recvfrom(int sock, void *buf, size_t nbytes, int flags, struct sockadr *from, socklen_t *addrlen);

sock:用于接收UDP数据的套接字;

buf:保存接收数据的缓冲区地址;

nbytes:可接收的最大字节数(不能超过buf缓冲区的大小);

flags:可选项参数,若没有可传递0;

from:存有发送端地址信息的sockaddr结构体变量的地址;

addrlen:保存参数 from 的结构体变量长度的变量地址值。

sendto()函数:

ssize_t sendto(int sock, void *buf, size_t nbytes, int flags, struct sockaddr *to, socklen_t addrlen);

sock:用于传输UDP数据的套接字;

buf:保存待传输数据的缓冲区地址;

nbytes:带传输数据的长度(以字节计);

flags:可选项参数,若没有可传递0;

to:存有目标地址信息的 sockaddr 结构体变量的地址;

addrlen:传递给参数 to 的地址值结构体变量的长度。

2、windows下的socket API接口

跟Linux下的差不多:

SOCKET socket(int af, int type, int protocol);

int bind(SOCKET sock, const struct sockaddr *addr, int addrlen);

int connect(SOCKET sock, const struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);

int listen(SOCKET sock, int backlog);

SOCKET accept(SOCKET sock, struct sockaddr *addr, int *addrlen);

int closesocket( SOCKET s);

int send(SOCKET sock, const char *buf, int len, int flags);

int recv(SOCKET sock, char *buf, int len, int flags);

int recvfrom(SOCKET sock, char *buf, int nbytes, int flags, const struct sockaddr *from, int *addrlen);

int sendto(SOCKET sock, const char *buf, int nbytes, int flags, const struct sockadr *to, int addrlen);

3、TCP、UDP通信的socket编程过程图

(1)TCP通信socket编程过程

(2)UDP通信socket编程过程

四、socket的应用实例

1、基于TCP的本地客户端、服务端信息交互实例

本例的例子实现的功能为:本地TCP客户端往本地TCP服务端发送数据,TCP服务端收到数据则会打印输出,同时把原数据返回给TCP客户端。这个例子类似于我们在做单片机的串口实验时,串口上位机往我们的单片机发送数据,单片机收到数据则把该数据原样返回给上位机。

(1)windows的程序:

服务端程序tcp_server.c:

#include

#include

#define BUF_LEN 100

int main(void)

{

WSADATA wd;

SOCKET ServerSock, ClientSock;

char Buf[BUF_LEN] = {0};

SOCKADDR ClientAddr;

SOCKADDR_IN ServerSockAddr;

int addr_size = 0, recv_len = 0;

/* 初始化操作sock需要的DLL */

WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wd);

/* 创建服务端socket */

if (-1 == (ServerSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)))

{

printf("socket error! ");

exit(1);

}

/* 设置服务端信息 */

memset(&ServerSockAddr, 0, sizeof(ServerSockAddr)); // 给结构体ServerSockAddr清零

ServerSockAddr.sin_family = AF_INET; // 使用IPv4地址

ServerSockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");// 本机IP地址

ServerSockAddr.sin_port = htons(1314); // 端口

/* 绑定套接字 */

if (-1 == bind(ServerSock, (SOCKADDR*)&ServerSockAddr, sizeof(SOCKADDR)))

{

printf("bind error! ");

exit(1);

}

/* 进入监听状态 */

if (-1 == listen(ServerSock, 10))

{

printf("listen error! ");

exit(1);

}

addr_size = sizeof(SOCKADDR);

while (1)

{

/* 监听客户端请求,accept函数返回一个新的套接字,发送和接收都是用这个套接字 */

if (-1 == (ClientSock = accept(ServerSock, (SOCKADDR*)&ClientAddr, &addr_size)))

{

printf("socket error! ");

exit(1);

}

/* 接受客户端的返回数据 */

int recv_len = recv(ClientSock, Buf, BUF_LEN, 0);

printf("客户端发送过来的数据为:%s ", Buf);

/* 发送数据到客户端 */

send(ClientSock, Buf, recv_len, 0);

/* 关闭客户端套接字 */

closesocket(ClientSock);

/* 清空缓冲区 */

memset(Buf, 0, BUF_LEN);

}

/*如果有退出循环的条件,这里还需要清除对socket库的使用*/

/* 关闭服务端套接字 */

//closesocket(ServerSock);

/* WSACleanup();*/

return 0;

}

客户端程序tcp_client.c:

#include

#include

#define BUF_LEN 100

int main(void)

{

WSADATA wd;

SOCKET ClientSock;

char Buf[BUF_LEN] = {0};

SOCKADDR_IN ServerSockAddr;

/* 初始化操作sock需要的DLL */

WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wd);

/* 向服务器发起请求 */

memset(&ServerSockAddr, 0, sizeof(ServerSockAddr));

ServerSockAddr.sin_family = AF_INET;

ServerSockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

ServerSockAddr.sin_port = htons(1314);

while (1)

{

/* 创建客户端socket */

if (-1 == (ClientSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)))

{

printf("socket error! ");

exit(1);

}

if (-1 == connect(ClientSock, (SOCKADDR*)&ServerSockAddr, sizeof(SOCKADDR)))

{

printf("connect error! ");

exit(1);

}

printf("请输入一个字符串,发送给服务端:");

gets(Buf);

/* 发送数据到服务端 */

send(ClientSock, Buf, strlen(Buf), 0);

/* 接受服务端的返回数据 */

recv(ClientSock, Buf, BUF_LEN, 0);

printf("服务端发送过来的数据为:%s ", Buf);

memset(Buf, 0, BUF_LEN); // 重置缓冲区

closesocket(ClientSock); // 关闭套接字

}

// WSACleanup(); /*如果有退出循环的条件,这里还需要清除对socket库的使用*/

return 0;

}

我们上边的IP地址概念那一部分中,有强调 127.0.0.1这个IP是一个特殊的IP地址,这是回送地址,即本地机,一般用来测试使用。这个例子中我们就用到了。此外,端口我们设置为 1314,这是随意设置的,只要范围在 1024~65536之间就可以。

本文使用的是gcc编译器编译(关于gcc编译器的相关介绍可查看往期笔记:【C语言笔记】使用notepad++、MinGW来开发C程序及【C语言笔记】windows命令行下编译C程序),编译命令如下:

gcc tcp_client.c -o tcp_client.exe -lwsock32

gcc tcp_server.c -o tcp_server.exe -lwsock32

这里必须要加 -lwsock32这个参数用于链接windows下socket编程必须的winsock2这个库。若是使用集成开发环境,则需要把 wsock32.lib放在工程目录下,并在我们代码中 #include 下面加上一行 #pragmacomment(lib,"ws2_32.lib")代码(这种情况本人未验证,有兴趣的朋友可尝试)。

实验现象:

先启动服务端程序 tcp_server.exe,再启动客户端程序 tcp_client.exe,并在客户端中输入字符串,则当服务端会接收到字符串时会打印输出,与此同时也会往客户端返回相同的数据:

动图:

(2)Linux的程序:

在linux下,“一切都是文件”,所以这里我们的套接字也当做文件来看待。

服务端程序linux_tcp_server.c:

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define BUF_LEN 100

int main(void)

{

int ServerFd, ClientFd;

char Buf[BUF_LEN] = {0};

struct sockaddr ClientAddr;

int addr_len = 0, recv_len = 0;

struct sockaddr_in ServerSockAddr;

int optval = 1;

/* 创建服务端文件描述符 */

if (-1 == (ServerFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)))

{

printf("socket error! ");

exit(1);

}

/* 设置服务端信息 */

memset(&ServerSockAddr, 0, sizeof(ServerSockAddr)); // 给结构体ServerSockAddr清零

ServerSockAddr.sin_family = AF_INET; // 使用IPv4地址

ServerSockAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 自动获取IP地址

ServerSockAddr.sin_port = htons(6666); // 端口

// 设置地址和端口号可以重复使用

if (setsockopt(ServerFd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval)) < 0)

{

printf("setsockopt error! ");

exit(1);

}

/* 绑定操作,绑定前加上上面的socket属性可重复使用地址 */

if (-1 == bind(ServerFd, (struct sockaddr*)&ServerSockAddr, sizeof(struct sockaddr)))

{

printf("bind error! ");

exit(1);

}

/* 进入监听状态 */

if (-1 == (listen(ServerFd, 10)))

{

printf("listen error! ");

exit(1);

}

addr_len = sizeof(struct sockaddr);

while (1)

{

/* 监听客户端请求,accept函数返回一个新的套接字,发送和接收都是用这个套接字 */

if (-1 == (ClientFd = accept(ServerFd, (struct sockaddr*)&ClientAddr, &addr_len)))

{

printf("accept error! ");

exit(1);

}

/* 接受客户端的返回数据 */

if ((recv_len = recv(ClientFd, Buf, BUF_LEN, 0)) < 0)

{

printf("recv error! ");

exit(1);

}

printf("客户端发送过来的数据为:%s ", Buf);

/* 发送数据到客户端 */

send(ClientFd, Buf, recv_len, 0);

/* 关闭客户端套接字 */

close(ClientFd);

/* 清空缓冲区 */

memset(Buf, 0, BUF_LEN);

}

return 0;

}

客户端程序linux_tcp_client.c:

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define BUF_LEN 100

int main(void)

{

int ClientFd;

char Buf[BUF_LEN] = {0};

struct sockaddr_in ServerSockAddr;

/* 向服务器发起请求 */

memset(&ServerSockAddr, 0, sizeof(ServerSockAddr));

ServerSockAddr.sin_family = AF_INET;

ServerSockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

ServerSockAddr.sin_port = htons(6666);

while (1)

{

/* 创建客户端socket */

if (-1 == (ClientFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)))

{

printf("socket error! ");

exit(1);

}

/* 连接 */

if (-1 == connect(ClientFd, (struct sockaddr*)&ServerSockAddr, sizeof(ServerSockAddr)))

{

printf("connect error! ");

exit(1);

}

printf("请输入一个字符串,发送给服务端:");

gets(Buf);

/* 发送数据到服务端 */

send(ClientFd, Buf, strlen(Buf), 0);

memset(Buf, 0, BUF_LEN); // 重置缓冲区

/* 接受服务端的返回数据 */

recv(ClientFd, Buf, BUF_LEN, 0);

printf("服务端发送过来的数据为:%s ", Buf);

memset(Buf, 0, BUF_LEN); // 重置缓冲区

close(ClientFd); // 关闭套接字

}

return 0;

}

Linux下编译就不需要添加 -lwsock32参数:

gcc linux_tcp_server.c -o linux_tcp_server

gcc linux_tcp_client.c -o linux_tcp_client

实验现象:

在调试这份程序时,出现了绑定错误:

经上网查询发现是端口重复使用,可以在调用 bind()函数之前调用 setsockopt()函数以解决端口重复使用的问题:

2、基于UDP的本地客户端、服务端信息交互实例

(1)windows的程序

服务端程序udp_server.c:

#include

#include

#define BUF_LEN 100

int main(void)

{

WSADATA wd;

SOCKET ServerSock;

char Buf[BUF_LEN] = {0};

SOCKADDR ClientAddr;

SOCKADDR_IN ServerSockAddr;

int addr_size = 0;

/* 初始化操作sock需要的DLL */

WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wd);

/* 创建服务端socket */

if(-1 == (ServerSock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)))

{

printf("socket error! ");

exit(1);

}

/* 设置服务端信息 */

memset(&ServerSockAddr, 0, sizeof(ServerSockAddr)); // 给结构体ServerSockAddr清零

ServerSockAddr.sin_family = AF_INET; // 使用IPv4地址

ServerSockAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 自动获取IP地址

ServerSockAddr.sin_port = htons(1314); // 端口

/* 绑定套接字 */

if (-1 == (bind(ServerSock, (SOCKADDR*)&ServerSockAddr, sizeof(SOCKADDR))))

{

printf("bind error! ");

exit(1);

}

addr_size = sizeof(SOCKADDR);

while (1)

{

/* 接受客户端的返回数据 */

int str_len = recvfrom(ServerSock, Buf, BUF_LEN, 0, &ClientAddr, &addr_size);

printf("客户端发送过来的数据为:%s ", Buf);

/* 发送数据到客户端 */

sendto(ServerSock, Buf, str_len, 0, &ClientAddr, addr_size);

/* 清空缓冲区 */

memset(Buf, 0, BUF_LEN);

}

/*如果有退出循环的条件,这里还需要清除对socket库的使用*/

/* 关闭服务端套接字 */

//closesocket(ServerSock);

/* WSACleanup();*/

return 0;

}

客户端程序udp_client.c:

#include

#include

#define BUF_LEN 100

int main(void)

{

WSADATA wd;

SOCKET ClientSock;

char Buf[BUF_LEN] = {0};

SOCKADDR ServerAddr;

SOCKADDR_IN ServerSockAddr;

int ServerAddrLen = 0;

/* 初始化操作sock需要的DLL */

WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wd);

/* 创建客户端socket */

if (-1 == (ClientSock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)))

{

printf("socket error! ");

exit(1);

}

/* 向服务器发起请求 */

memset(&ServerSockAddr, 0, sizeof(ServerSockAddr));

ServerSockAddr.sin_family = PF_INET;

ServerSockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

ServerSockAddr.sin_port = htons(1314);

ServerAddrLen = sizeof(ServerAddr);

while (1)

{

printf("请输入一个字符串,发送给服务端:");

gets(Buf);

/* 发送数据到服务端 */

sendto(ClientSock, Buf, strlen(Buf), 0, (struct sockaddr*)&ServerSockAddr, sizeof(ServerSockAddr));

/* 接受服务端的返回数据 */

recvfrom(ClientSock, Buf, BUF_LEN, 0, &ServerAddr, &ServerAddrLen);

printf("服务端发送过来的数据为:%s ", Buf);

memset(Buf, 0, BUF_LEN); // 重置缓冲区

}

closesocket(ClientSock); // 关闭套接字

// WSACleanup(); /*如果有退出循环的条件,这里还需要清除对socket库的使用*/

return 0;

}

(2)Linux下的程序

服务端程序linux_udp_server.c:

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define BUF_LEN 100

int main(void)

{

int ServerFd;

char Buf[BUF_LEN] = {0};

struct sockaddr ClientAddr;

struct sockaddr_in ServerSockAddr;

int addr_size = 0;

int optval = 1;

/* 创建服务端socket */

if ( -1 == (ServerFd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)))

{

printf("socket error! ");

exit(1);

}

/* 设置服务端信息 */

memset(&ServerSockAddr, 0, sizeof(ServerSockAddr)); // 给结构体ServerSockAddr清零

ServerSockAddr.sin_family = AF_INET; // 使用IPv4地址

ServerSockAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 自动获取IP地址

ServerSockAddr.sin_port = htons(1314); // 端口

// 设置地址和端口号可以重复使用

if (setsockopt(ServerFd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof(optval)) < 0)

{

printf("setsockopt error! ");

exit(1);

}

/* 绑定操作,绑定前加上上面的socket属性可重复使用地址 */

if (-1 == bind(ServerFd, (struct sockaddr*)&ServerSockAddr, sizeof(ServerSockAddr)))

{

printf("bind error! ");

exit(1);

}

addr_size = sizeof(ClientAddr);

while (1)

{

/* 接受客户端的返回数据 */

int str_len = recvfrom(ServerFd, Buf, BUF_LEN, 0, &ClientAddr, &addr_size);

printf("客户端发送过来的数据为:%s ", Buf);

/* 发送数据到客户端 */

sendto(ServerFd, Buf, str_len, 0, &ClientAddr, addr_size);

/* 清空缓冲区 */

memset(Buf, 0, BUF_LEN);

}

close(ServerFd);

return 0;

}

客户端程序linux_udp_client.c:

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define BUF_LEN 100

int main(void)

{

int ClientFd;

char Buf[BUF_LEN] = {0};

struct sockaddr ServerAddr;

int addr_size = 0;

struct sockaddr_in ServerSockAddr;

/* 创建客户端socket */

if (-1 == (ClientFd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)))

{

printf("socket error! ");

exit(1);

}

/* 向服务器发起请求 */

memset(&ServerSockAddr, 0, sizeof(ServerSockAddr));

ServerSockAddr.sin_family = PF_INET;

ServerSockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

ServerSockAddr.sin_port = htons(1314);

addr_size = sizeof(ServerAddr);

while (1)

{

printf("请输入一个字符串,发送给服务端:");

gets(Buf);

/* 发送数据到服务端 */

sendto(ClientFd, Buf, strlen(Buf), 0, (struct sockaddr*)&ServerSockAddr, sizeof(ServerSockAddr));

/* 接受服务端的返回数据 */

recvfrom(ClientFd, Buf, BUF_LEN, 0, &ServerAddr, &addr_size);

printf("服务端发送过来的数据为:%s ", Buf);

memset(Buf, 0, BUF_LEN); // 重置缓冲区

}

close(ClientFd); // 关闭套接字

return 0;

}

实验现象:

实验现象如实例1。

五、总结

本笔记简单介绍了一些与socket编程相关的一些知识点:IP地址,什么是端口,协议等。重点介绍了TCP、UDP通信的一些原理及其API接口的用法,并给出了windows和linux下的TCP、UDP通信实例。以上就是关于socket编程的一些总结,如有错误,欢迎指出!

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