网络套接字编程

优质

小牛编辑

163浏览

2023-12-01

计算机网络基础

ip地址

为了使网络上的计算机能够彼此识别对方，每台计算机都需要一个IP地址以标识自己。

IPv4:32位，IPv6:64位

OSI七层参考模型

应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层

地址解析

地址解析是指将计算机的协议地址解析为物理地址，即MAC（Medium Access Control）地址，又称为媒体访问控制地址。通常，在网络上由地址解析协议（ARP）来实现地址解析。

假设主机A和主机B处于同一个物理网络上，主机A的IP为192.168.1.21，主机B的IP为192.168.1.23，当主机A与主机B进行通信时，将主机B的IP地址解析为物理地址

域名系统

Internet管理机构采取了在主机名后加上后缀名的方法标识一台主机，其后缀名被称为域名。

1500603735177

com：一级域名，商业组织，mingrisoft：本地域名

TCP/IP协议

TCP/IP（Transmission Control Protocal/Internet Protocal，传输控制协议/网际协议）是互联网上最流行的协议，它能够实现互联网上不同类型操作系统的计算机相互通信。

TCP/IP协议	OSI参考模型
应用层（包括Telnet、FTP、SNTP协议）	会话层、表示层和应用层
传输层（包括TCP、UDP协议）	传输层
网络层（包括ICMP、IP、ARP等协议）	网络层
数据链路层	物理层和数据链路层

协议

ip协议
tcp协议
udp协议

端口

端口：标识通信的应用程序。

接字的引入

为了更方便地开发网络应用程序，美国的伯克利大学在UNIX上推出了一种应用程序访问通信协议的操作系统调用套接字（socket）。socket的出现，使得程序员可以很方便地访问TCP/IP，从而开发各种网络应用的程序。后来，套接字被引进到Windows等操作系统，成为开发网络应用程序的有效工具。

网络字节顺序

TCP/IP协议使用16位整数和32位整数的高位先存格式

套接字概述

TCP的套接字的socket编程

基于TCP面向连接的socket编程的服务器端程序流程

1500604249273

套接字函数

1500604802639

1500604821725

1500604842548

函数名	作用
listen函数	将套接字设置为监听模式
accept函数	接受客户端的连接
closesocket函数	关闭套接字
connect函数	发送一个连接请求
htons函数	将一个16位的无符号短整型数据由主机排列方式转换为网络排列方式
htonl函数	将一个无符号长整型数据由主机排列方式转换为网络排列方式
inet_addr函数	将一个由字符串表示的地址转换为32位的无符号长整型数据
recv函数	从面向连接的套接字中接收数据
send函数	在面向连接方式的套接字间发送数据
recvfrom函数	接收一个数据报信息并保存源地址
sendto函数	向一个特定的目的方发送数据
WSACleanup函数	释放为Ws2_32.dll动态链接库初始化时分配的资源

Socket.c

#include<stdio.h>
#include<winsock.h>        /*引入winsock头文件*/
int  main()
{
    /*-----------------------------------------*/
    /*------------定义变量---------------------*/
    /*-----------------------------------------*/
    char Sendbuf[100];        /*发送数据的缓冲区*/
    char Receivebuf[100];    /*接受数据的缓冲区*/
    int SendLen;            /*发送数据的长度*/
    int    ReceiveLen;            /*接收数据的长度*/
    int Length;                /*表示SOCKADDR的大小*/

    SOCKET socket_server;    /*定义服务器套接字*/
    SOCKET socket_receive;  /*定义用于连接套接字*/

    SOCKADDR_IN Server_add;    /*服务器地址信息结构*/
    SOCKADDR_IN Client_add;    /*客户端地址信息结构*/

    WORD wVersionRequested;    /*字（word）：unsigned short*/
    WSADATA wsaData;        /*库版本信息结构*/
    int error;                /*表示错误*/

    /*-----------------------------------------*/
    /*------------初始化套接字库---------------*/
    /*-----------------------------------------*/
    /*定义版本类型。将两个字节组合成一个字，前面是第字节，后面是高字节*/
    wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 2 );    
    /*加载套接字库，初始化Ws2_32.dll动态链接库*/
    error = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData);    
    if(error!=0)
    {
        printf("加载套接字失败！");
        return 0;    /*程序结束*/
    }
    /*判断请求加载的版本号是否符合要求*/
    if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 ||
           HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 ) 
    {    
        WSACleanup( );    /*不符合，关闭套接字库*/
        return 0;        /*程序结束*/
    }

    /*-----------------------------------------*/
    /*------------设置连接地址-----------------*/
    /*-----------------------------------------*/
    Server_add.sin_family=AF_INET;/*地址家族，对于必须是AF_INET，注意只有它不是网络网络字节顺序*/
    Server_add.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);/*主机地址*/
    Server_add.sin_port=htons(5000);/*端口号*/

    /*------------创建套接字-------------------*/
    /*AF_INET表示指定地址族，SOCK_STREAM表示流式套接字TCP，特定的地址家族相关的协议。*/
    socket_server=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

    /*-----------------------------------------*/
    /*---绑定套接字到本地的某个地址和端口上----*/
    /*-----------------------------------------*/
            /*socket_server为套接字，(SOCKADDR*)&Server_add为服务器地址*/
    if(bind(socket_server,(SOCKADDR*)&Server_add,sizeof(SOCKADDR) )==SOCKET_ERROR)
    {
        printf("绑定失败\n");
    }

    /*-----------------------------------------*/
    /*------------设置套接字为监听状态---------*/
    /*-----------------------------------------*/
        /*监听状态，为连接做准备，最大等待的数目为5*/
    if(listen(socket_server,5)<0)
    {
        printf("监听失败\n");
    }

    /*-----------------------------------------*/
    /*------------接受连接---------------------*/
    /*-----------------------------------------*/
    Length=sizeof(SOCKADDR);
    /*接受客户端的发送请求,等待客户端发送connect请求*/
    socket_receive=accept(socket_server,(SOCKADDR*)&Client_add,&Length);
    if(socket_receive==SOCKET_ERROR)
    {
        printf("接受连接失败");
    }

    /*-----------------------------------------*/
    /*--------------进行聊天-------------------*/
    /*-----------------------------------------*/
    while(1)                        /*无限循环*/
    {    

        /*--------接收数据---------*/
        ReceiveLen =recv(socket_receive,Receivebuf,100,0);
        if(ReceiveLen<0)
        {
            printf("接收失败\n");
            printf("程序退出\n");
            break;
        }
        else
        {
            printf("client say: %s\n",Receivebuf);
        }    

        /*--------发送数据---------*/
        printf("please enter message:");
        scanf("%s",Sendbuf);
        SendLen=send(socket_receive,Sendbuf,100,0);
        if(SendLen<0)
        {
            printf("发送失败\n");
        }
    }

    /*-----------------------------------------*/
    /*---------释放套接字，关闭动态库----------*/
    /*-----------------------------------------*/
    closesocket(socket_receive);    /*释放客户端的套接字资源*/
    closesocket(socket_server);/*释放套接字资源*/
    WSACleanup();/*关闭动态链接库*/
    return 0;
}

Socket_Client.c

#include<stdio.h>
#include<winsock.h>        /*引入winsock头文件*/

int  main()
{
    /*-----------------------------------------*/
    /*------------定义变量---------------------*/
    /*-----------------------------------------*/
    char Sendbuf[100];                /*发送数据的缓冲区*/
    char Receivebuf[100];            /*接受数据的缓冲区*/
    int    SendLen;                    /*发送数据的长度*/
    int    ReceiveLen;                    /*接收数据的长度*/

    SOCKET socket_send;                /*定义套接字*/

    SOCKADDR_IN Server_add;            /*服务器地址信息结构*/

    WORD wVersionRequested;            /*字（word）：unsigned short*/
    WSADATA wsaData;                /*库版本信息结构*/
    int error;                        /*表示错误*/

    /*-----------------------------------------*/
    /*------------初始化套接字库---------------*/
    /*-----------------------------------------*/
                /*定义版本类型。将两个字节组合成一个字，前面是第字节，后面是高字节*/
    wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 2 );    
                /*加载套接字库，初始化Ws2_32.dll动态链接库*/
    error = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData);    
    if(error!=0)
    {
        printf("加载套接字失败！");
        return 0;                    /*程序结束*/
    }
                /*判断请求加载的版本号是否符合要求*/
    if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 ||
           HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 ) 
    {    
        WSACleanup( );                /*不符合，关闭套接字库*/
        return 0;                    /*程序结束*/
    }

    /*-----------------------------------------*/
    /*------------设置服务器地址---------------*/
    /*-----------------------------------------*/
    Server_add.sin_family=AF_INET;/*地址家族，对于必须是AF_INET，注意只有它不是网络网络字节顺序*/
    /*服务器的地址，将一个点分十进制表示为IP地址，inet_ntoa是将地址转成字符串*/
    Server_add.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.51");
    Server_add.sin_port=htons(5000);/*端口号*/

    /*-----------------------------------------*/
    /*-------------进行连接服务器--------------*/
    /*-----------------------------------------*/
    /*客户端创建套接字，但是不需要绑定的，只需要和服务器建立起连接就可以了，*/
    /*socket_sendr表示的是套接字，Server_add服务器的地址结构*/
    socket_send=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

    /*-----------------------------------------*/
    /*-------------创建用于连接的套接字--------*/
    /*-----------------------------------------*/
    /*AF_INET表示指定地址族，SOCK_STREAM表示流式套接字TCP，特定的地址家族相关的协议。*/
    if(connect(socket_send,(SOCKADDR*)&Server_add,sizeof(SOCKADDR)) == SOCKET_ERROR)
    {
        printf("连接失败!\n");
    }

    /*-----------------------------------------*/
    /*--------------进行聊天-------------------*/
    /*-----------------------------------------*/
    while(1)    /*无限循环*/
    {    
        /*---------------发送数据过程----------*/
        printf("please enter message:");
        scanf("%s",Sendbuf);
        SendLen = send(socket_send,Sendbuf,100,0);        /*发送数据*/
        if(SendLen < 0)
        {
            printf("发送失败!\n");
        }

        /*--------------接收数据过程---------------*/
        ReceiveLen =recv(socket_send,Receivebuf,100,0);    /*接受数据*/
        if(ReceiveLen<0)
        {
            printf("接收失败\n");
            printf("程序退出\n");
            break;
        }
        else
        {
            printf("Server say: %s\n",Receivebuf);
        }    
    }

    /*-----------------------------------------*/
    /*---------释放套接字，关闭动态库----------*/
    /*-----------------------------------------*/
    closesocket(socket_send);/*释放套接字资源*/
    WSACleanup();/*关闭动态链接库*/
    return 0;
}