[网络协议] 2021-08-20

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[网络协议]2021-08-20

基于C/S的TCP/IP协议的socket编程

TCP/IP协议簇的特点：面向连接的，可靠的，基于字节流的传输协议
UDP/IP协议簇的特点：面向不连接的，不可靠的基于数据报的传输层协议
C/S模型：客户端/服务端模型。根据概念层面的，实现层面可以是任何网络。

服务端：

     1. 打开网络库
      2.检验版本
      3.创建socket
      4.绑定地址与端口（bind）
      5.开始监听
      6.创建客户端socket（accept）
      7.与客户机收发消息 （1）收（recv）:得到客户端收到的参数 数据接收都是协议本身做的，
      也就是socket的底层做的系统会有一段缓冲区，储存着接受的数据      
recv的作用就是通过socket找到缓冲区，并将数据复制出来。
       （2）发（send）:向目标发送数据。send的作用就是通过socket找到缓冲区，并将数据粘贴出来。

客户端

1. 打开网络库
2.检验版本
3.创建socket
4.链接到服务器（connect）
7.与服务机收发消息 （1）收（recv）:得到客户端收到的参数 
（2）发（send）:向目标发送数据

服务端

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<iostream>
#include <WinSock2.h>

using namespace std;
#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")

//标记
BOOL g_nFlag = TRUE;

int main(void)
{
	//打开网络库
	WORD wdVersion = MAKEWORD(1, 1);
	WSADATA wsaData;


	//int a = WSAStartup(wdVersion, &wsaData);

	//printf("外%d\n", WSAStartup(wdVersion, &wsaData));
	if (0 != WSAStartup(wdVersion, &wsaData)) // API 
	{
		printf("WSAStartup fail!");
		return -1;
	}

	//校验版本
	if (1 != HIBYTE(wsaData.wVersion) || 1 != LOBYTE(wsaData.wVersion))
	{
		printf("Version fail!");
		//关闭库
		WSACleanup();
		return -1;
	}

	//创建一个SOCKET 监听
	SOCKET socketListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (INVALID_SOCKET == socketListen)
	{
		printf("socket fail!");
		//关闭库
		WSACleanup();
		return -1;
	}
	//第1个参数：地址的类型。AF_INET为ipv4地址 如：192.168.1.103。4字节 32位的地址，
	//AF_INET6为ipv6地址，16字节128位的地址。
	//第2个参数：套接字类型。SOCK_STREAM 一种套接字类型，
	//提供带有OOB数据传输机制的顺序，可靠，双向，基于连接的字节流。
	//此套接字类型使用TCP作为Internet地址系列（AF_INET或AF_INET6）
	//SOCK_DGRAM 一种支持数据报的套接字类型，它是固定（通常最小）最大长度的无连接，不可靠的缓冲区。
	//此套接字使用UDP作为Internet地址系列（AF_INET或AF_INET6）
	//第3个参数：协议的类型。有IPPROTO_TCP，IPPROTO_UDP，IPPROTO_ICMP等。想要使用一个协议，
	//需要设备支持才行，参数3可以填0，系统会帮我们自动选择协议类型

	//绑定地址
	SOCKADDR_IN sockAddress;
	sockAddress.sin_family = AF_INET;
	sockAddress.sin_addr.s_addr = 16777343;
	sockAddress.sin_port = 12345;
	//端口号的本质就是一个整数，0-65535。实际：介于0-1023，为系统保留占用端口号
	//21端口分配给FTP（文件传输协议）服务。25端口分配给SMTP（简单邮件传输协议）服务。
	//80端口分配给HTTP服务。443端口为HTTPS服务。我们不能写这个范围的，我们的范围为1024-65535。

	if (SOCKET_ERROR == bind(socketListen, (struct sockaddr*) & sockAddress, sizeof(sockAddress)))
	{
		printf("bind fail!");
		//int nError = ::WSAGetLastError();
		//关闭库
		closesocket(socketListen);
		WSACleanup();
		return -1;
	}
	//bind():参数1（SOCET s）：上一个函数创建了socket,绑定了协议信息（地址类型，套接字类型,协议类型）
	//参数2(const socketaddr *addr):结构体：地址类型。装IP地址，端口号
	//参数3：(int namelen)参数2的类型大小，  sizeof(参数2)
	//返回值：成功返回0，失败返回SOCKET_ERROR（具体代码可以通过int WSAGetLastError(void)获得）

	//开始监听
	if (SOCKET_ERROR == listen(socketListen, 2))
	{
	
		cout << "listen fail!" << endl;
		//关闭库
		closesocket(socketListen);
		WSACleanup();
		return -1;
	}

	//接受链接
	SOCKADDR_IN sockClient;
	int nLen = sizeof(sockClient);

	SOCKET newSocket;
	newSocket = accept(socketListen, NULL, NULL);
	//getsockname(socketListen, (struct sockaddr*)&sockClient, &nLen);
	if (INVALID_SOCKET == newSocket)
	{
		printf("listen fail!");
		//关闭库
		closesocket(socketListen);
		WSACleanup();
		return -1;
	}
     //SOCKET socketclient=accept(socketserver, NULL,NULL);
	//也可以实现，我们得到的东西不需要接收，我们直接使用socketclient。
	//想要得到信息可以使用：getpeername(socketclient,(sockaddr*)&clientMsg,&len);
	//即可以得到socketclient的clientMsg和len信息。
	//getsockname(socketserver, (sockaddr *)&clientMsg,&len)  得到本地服务器信息
	//参数1（SOCKET s）：服务器端的socket,也就是socket函数创建的
	//参数2（sockaddr *addr）：客户端的地址端口信息结构体（和bind的第二个参数一样，
	//意义：系统帮我们监视着客户端的信息，也就是IP地址和端口号，并通过这个结构体帮我们记录）
	//参数3（int *addrlen）：参数2的大小 sizeof。
	//返回值：成功  返回值就是客户端包好的socket(与客户端通信就靠这个)。
	//失败  返回INVALID_SOCKET （具体代码可以通过int WSAGetLastError(void)获得）

	while (g_nFlag)
	{
		//判断客户端连接的集合中是否有需要接收的数据
		char szRecvBuffer[1400] = { 0 };
		char szSendBuffer[1024];
		//遍历setClient集合，如果发现setClient中的某个
		int nReturnValue = recv(newSocket, szRecvBuffer, sizeof(szRecvBuffer) - 1, 0);

		int nRes = WSAGetLastError();
		if (0 == nReturnValue)
		{
			//客户端正常关闭   服务端释放Socket
			continue;
		}
		else if (SOCKET_ERROR == nReturnValue)
		{
			//网络中断  
			printf("客户端中断连接");
			continue;
		}
		else
		{
			//接收到客户端消息 
			cout << "Client Data :" << szRecvBuffer << endl;
	//recv():参数1(SOCKET s)：客户端的socket,每个客户端对应唯一的socket
	//参数2（char* buf）：客户端消息的存储空间，也就是字符数组 这个一般1500字（网络传输的最大单元）
	//参数3（int len）:想要读取的字节个数 一般是参数2的字节数-1，把\0字符串结尾留出来
	//参数4（int flags）:数据的读取方式，填0(从系统缓冲区读出来，系统删除数据)，
	//还有MSG_PEEK（从系统缓冲区读出来，系统不删除）。
	//返回值 读取字节数的大小，读没了
			
             //给客户回信
			//scanf_s ("%s", szSendBuffer, 1024);
			//getchar();
			//send(newSocket, "repeat over", strlen(szSendBuffer)+1, 0);     
			//send():参数1：目标的socket，每个客户端对应唯一的socket
	       //参数2：给对方发送的字节串（这个不要超过1500字节）
	        //参数3：字节个数 1400
	        //参数4：填0
	       //返回值 成功返回写入的字节数  执行失败  返回SOCKET_ERROR(处理：重启，等待，不用理会)

		}
	}


	//关闭socket
	closesocket(socketListen);
	closesocket(newSocket);
	//关闭网络库
	WSACleanup();

	//system("pause");
	return 0;
}

客户端

#include<winsock2.h>
#include<string>
#include<iostream>


using namespace std;
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
int main()
{
	WORD wdVersion = MAKEWORD(2, 2);//版本2-2
	WSADATA wdSockMsg;
	int nRes = WSAStartup(wdVersion, &wdSockMsg);//打开网络库
	if (0 != nRes)
	{
		switch (nRes)
		{
		case WSASYSNOTREADY:
			cout << "底层网络子系统尚未准备好进行网络通信。" << endl;
			break;

		}
	}
	SOCKET socketserver = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);//服务器socket
	if(INVALID_SOCKET== socketserver)
	{
		int a = WSAGetLastError();
		cout<< "创建socket失败" << endl;
		WSACleanup();
		return 0;
	}
	sockaddr_in serverMsg;
	serverMsg.sin_family = AF_INET;
	serverMsg.sin_port = 12345;
	serverMsg.sin_addr.S_un.S_addr =16777343;
	int bres = connect(socketserver, (sockaddr*)& serverMsg, sizeof(serverMsg));//链接服务器
	if (SOCKET_ERROR == bres)
	{
		cout << "链接客户端失败" << endl;
		int a = WSAGetLastError();
		closesocket(socketserver);
		WSACleanup();
		return 0;
	}
	while (1)
	{
		char szSendData[1024];
		cout << "Input Something:" << endl;
		cin >> szSendData;
		if (SOCKET_ERROR == send(socketserver, szSendData, sizeof(szSendData), 0))
		{
			cout << "send fail!" << endl;
			closesocket(socketserver);
			WSACleanup();
			return 0;
		}
	}



	//char buff[1500] = { 0 };
	//int res = recv(socketserver, buff, 1499, 0);
	//if (0 == res)
	//{
	//	cout << "客户端下线，链接中断" << endl;
	//}
	//else if (SOCKET_ERROR == res)
	//{
	//	int a = WSAGetLastError();
	//	cout << "出错了！" << endl;//根据错误码信息做相应处理（重启，等待，不用理会）
	//}
	//else
	//{
	//	cout << res << "   " << buff << endl;
	//}


	closesocket(socketserver);//关闭套接字。
	WSACleanup();//清理网络库
	system("pause");
	return 0;
}