1 TCP 连接管理
1.1 connect 函数
connect 函数用于发起一个 TCP 连接请求到远程服务器。这个函数通常用于客户端套接字,以建立与服务器的连接。
(1)函数原型
int connect(SOCKET s, const struct sockaddr *name, int namelen);
(2)参数说明
- s:一个已创建但未连接的套接字描述符。
- name:指向包含目标服务器地址信息的sockaddr结构体的指针。
- namelen:name参数指向的地址结构的长度。
(3)返回值
- 如果成功,返回0。
- 如果失败,返回SOCKET_ERROR,并可以通过WSAGetLastError函数获取错误代码。
(4)示例代码
SOCKET sockfd;
struct sockaddr_in serv_addr;
// 创建套接字...
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd < 0) {
// 错误处理...
}
// 设置服务器地址信息...
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.100"); // 服务器IP地址
serv_addr.sin_port = htons(12345); // 服务器端口号
// 发起连接请求...
if (connect(sockfd, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
// 连接失败处理...
} else {
// 连接成功处理...
}
1.2 listen 函数
listen 函数用于使套接字进入监听状态,等待客户端连接。这个函数通常用于服务器端套接字。
(1)函数原型
int listen(SOCKET s, int backlog);
(2)参数说明
- s:一个已绑定但未连接的套接字描述符。
- backlog:指定等待连接队列的最大长度。
(3)返回值
如果成功,返回 0。
如果失败,返回 SOCKET_ERROR,并可以通过 WSAGetLastError 函数获取错误代码。
(4)示例代码
SOCKET sockfd;
// 创建并绑定套接字...
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd < 0) {
// 错误处理...
}
// 绑定地址和端口...
struct sockaddr_in serv_addr;
// 设置serv_addr...
if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
// 绑定失败处理...
}
// 进入监听状态...
if (listen(sockfd, 5) < 0) {
// 监听失败处理...
} else {
// 等待客户端连接...
}
1.3 accept 函数
accept 函数用于接受一个来自客户端的连接请求,并返回一个新的套接字用于与该客户端通信。这个函数通常用于服务器端套接字,在 listen 函数之后调用。
(1)函数原型
SOCKET accept(SOCKET s, struct sockaddr *addr, int *addrlen);
(2)参数说明
- s:一个处于监听状态的套接字描述符。
- addr(可选):指向一个sockaddr结构体的指针,用于接收客户端的地址信息。
- addrlen(可选):指向一个整数的指针,用于接收addr参数指向的地址结构的实际长度。
(3)返回值
- 如果成功,返回一个新的套接字描述符,用于与客户端通信。
- 如果失败,返回INVALID_SOCKET,并可以通过WSAGetLastError函数获取错误代码。
(4)示例代码
SOCKET listenfd, connfd;
struct sockaddr_in cli_addr;
socklen_t clilen;
// 假设listenfd是一个已绑定并处于监听状态的套接字...
// 接受客户端连接请求...
clilen = sizeof(cli_addr);
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&cli_addr, &clilen);
if (connfd < 0) {
// 接受连接失败处理...
} else {
// 与客户端通信...
}
在这个例子中,accept 函数会阻塞调用线程,直到有客户端发起连接请求。当有一个客户端成功连接时,accept 函数会返回一个新的套接字描述符 connfd,这个新的套接字描述符用于与这个特定的客户端进行通信。同时,如果提供了 addr 和 addrlen 参数,accept 函数会填充这些参数以返回客户端的地址信息。
在实际应用中,服务器通常会在一个单独的线程中调用 accept 函数,以便在等待新的连接请求时能够继续处理现有的连接。这可以通过创建线程池或使用异步I/O技术来实现。
此外,值得注意的是,accept 函数返回的新套接字描述符 connfd 与原始的监听套接字描述符listenfd 是独立的。你可以使用 connfd 来读取和写入数据,而 listenfd 则继续用于接受新的连接请求。
最后,为了确保资源得到正确释放,当不再需要套接字时,应使用 closesocket 函数来关闭它们。这包括原始的监听套接字以及通过 accept 函数返回的每个新套接字。
2 数据发送与接收
2.1 send 函数
send 函数用于向已连接的套接字发送数据。在 TCP 编程中,需要先调用 connect 函数来建立连接,然后使用 send 函数来发送数据。
(1)函数原型
int send(SOCKET s, const char *buf, int len, int flags);
(2)参数说明
- s:已连接的套接字描述符。
- buf:指向包含要发送数据的缓冲区的指针。
- len:要发送数据的字节数。
- flags:控制发送操作的标志,通常设置为0。
(3)返回值
- 如果成功,返回发送的字节数。这不一定等于请求发送的字节数,特别是当套接字设置为非阻塞模式时。
- 如果失败,返回SOCKET_ERROR,并可以通过WSAGetLastError函数获取错误代码。
(4)示例代码
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main() {
WSADATA wsaData;
SOCKET sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
char sendbuf[] = "Hello, TCP server!";
int sendlen = strlen(sendbuf);
// 初始化Winsock库
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) {
printf("WSAStartup failed.\n");
return 1;
}
// 创建套接字
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
perror("socket creation failed");
return 1;
}
// 设置服务器地址信息
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(12345); // 假设服务器端口是12345
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 假设服务器IP是127.0.0.1
// 连接到服务器
if (connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
perror("connection failed");
return 1;
}
// 发送数据
if (send(sockfd, sendbuf, sendlen, 0) != sendlen) {
perror("send failed");
return 1;
}
printf("Data sent successfully.\n");
// 关闭套接字
closesocket(sockfd);
WSACleanup();
return 0;
}
2.2 sendto 函数
sendto 函数用于通过 UDP 套接字向指定地址发送数据报。由于 UDP 是无连接的,因此需要提供目标地址信息。
(1)函数原型
int sendto(SOCKET s, const char *buf, int len, int flags, const struct sockaddr *to, int tolen);
(2)参数说明
- s:UDP套接字描述符。
- buf:指向包含要发送数据的缓冲区的指针。
- len:要发送数据的字节数。
- flags:控制发送操作的标志,通常设置为0。
- to:指向包含目标地址信息的sockaddr结构体的指针。
- tolen:to参数指向的地址结构的长度。
(3)返回值
- 如果成功,返回发送的字节数。
- 如果失败,返回SOCKET_ERROR,并可以通过WSAGetLastError函数获取错误代码。
(4)示例代码
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main() {
WSADATA wsaData;
SOCKET sockfd;
struct sockaddr_in servaddr;
char sendbuf[] = "Hello, UDP server!";
int sendlen = strlen(sendbuf);
// 初始化Winsock库
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) {
printf("WSAStartup failed.\n");
return 1;
}
// 创建UDP套接字
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
perror("socket creation failed");
return 1;
}
// 设置服务器地址信息
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_port = htons(12345); // 假设服务器端口是12345
servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 假设服务器IP是127.0.0.1
// 发送数据到服务器
if (sendto(sockfd, sendbuf, sendlen, 0, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) != sendlen) {
perror("sendto failed");
return 1;
}
printf("Data sent successfully.\n");
// 关闭套接字
closesocket(sockfd);
WSACleanup();
return 0;
}
2.3 recv 函数
recv 函数用于从已连接的套接字接收数据。在 TCP 编程中,需要先调用 accept 函数来接受连接,然后使用 recv 函数来接收数据。
(1)函数原型
recv函数用于从已连接的套接字接收数据。在TCP编程中,你通常会先调用accept函数来接受连接,然后使用recv函数来接收数据。
(2)参数说明
- s:已连接的套接字描述符。
- buf:指向用于存储接收数据的缓冲区的指针。
- len:缓冲区的大小,即最多可以接收的字节数。
- flags:控制接收操作的标志,通常设置为0。
(3)返回值
- 如果成功,返回接收到的字节数。这可以是 0(表示连接已正常关闭),也可以是请求的字节数或更少的字节数。
- 如果失败,返回 SOCKET_ERROR,并可以通过 WSAGetLastError 函数获取错误代码。
(4)示例代码
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#define BUFSIZE 1024
int main() {
WSADATA wsaData;
SOCKET listenfd, connfd;
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
char buffer[BUFSIZE];
int n;
// 初始化Winsock库
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) {
printf("WSAStartup failed.\n");
return 1;
}
// 创建套接字
if ((listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
perror("socket creation failed");
return 1;
}
// 设置服务器地址信息
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
servaddr.sin_port = htons(12345); // 假设服务器端口是12345
// 绑定套接字到地址
if (bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
perror("bind failed");
return 1;
}
// 开始监听连接
if (listen(listenfd, 5) < 0) {
perror("listen failed");
return 1;
}
// 接受客户端连接
int clilen = sizeof(cliaddr);
if ((connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&cliaddr, &clilen)) < 0) {
perror("accept failed");
return 1;
}
// 接收数据
n = recv(connfd, buffer, BUFSIZE - 1, 0);
if (n < 0) {
perror("recv failed");
return 1;
}
buffer[n] = '\0';
printf("Received: %s\n", buffer);
// 关闭套接字
closesocket(connfd);
closesocket(listenfd);
WSACleanup();
return 0;
}
2.4 recvfrom 函数
recvfrom 函数用于从 UDP 套接字接收数据报,并获取发送方的地址信息。由于 UDP 是无连接的,因此每次接收数据时都需要获取发送方的地址。
(1)函数原型
int recvfrom(SOCKET s, char *buf, int len, int flags, struct sockaddr *from, int *fromlen);
(2)参数说明
- s:UDP套接字描述符。
- buf:指向用于存储接收数据的缓冲区的指针。
- len:缓冲区的大小,即最多可以接收的字节数。
- flags:控制接收操作的标志,通常设置为0。
- from(可选):指向一个sockaddr结构体的指针,用于接收发送方的地址信息。
- fromlen(可选):指向一个整数的指针,用于接收from参数指向的地址结构的实际长度。
(3)返回值
如果成功,返回接收到的字节数。
如果失败,返回 SOCKET_ERROR,并可以通过 WSAGetLastError 函数获取错误代码。
(4)示例代码
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#define BUFSIZE 1024
int main() {
WSADATA wsaData;
SOCKET sockfd;
struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;
char buffer[BUFSIZE];
int n;
int clilen;
// 初始化Winsock库
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0) {
printf("WSAStartup failed.\n");
return 1;
}
// 创建UDP套接字
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
perror("socket creation failed");
return 1;
}
// 设置服务器地址信息
memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
servaddr.sin_port = htons(12345); // 假设服务器端口是12345
// 绑定套接字到地址
if (bind(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0) {
perror("bind failed");
return 1;
}
// 接收数据
clilen = sizeof(cliaddr);
n = recvfrom(sockfd, buffer, BUFSIZE - 1, 0, (struct sockaddr*)&cliaddr, &clilen);
if (n < 0) {
perror("recvfrom failed");
return 1;
}
buffer[n] = '\0';
printf("Received from %s:%d: %s\n", inet_ntoa(cliaddr.sin_addr), ntohs(cliaddr.sin_port), buffer);
// 关闭套接字
closesocket(sockfd);
WSACleanup();
return 0;
}
标签:sockaddr,addr,Windows,编程,C++,int,接字,servaddr,函数
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