大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
一、什么是Socket
socket即套接字，用于描述地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通过socket向网络发出请求或者回应。
sockets(套接字)编程有三种，流式套接字（SOCK_STREAM），数据报套接字（SOCK_DGRAM），原始套接字（SOCK_RAW）；前两种较常用。基于TCP的socket编程是采用的流式套接字。
（1）SOCK_STREAM表示面向连接的数据传输方式。数据可以准确无误地到达另一台计算机，如果损坏或丢失，可以重新发送，但效率相对较慢。常用的HTTP协议就使用SOCK_STREAM传输数据，因为要确保数据的正确性，否则网页不能正常解析。
（2）SOCK_DGRAM表示无连接的数据传输方式。计算机只管传输数据，不作数据校验，如果数据在传输中损坏，或者没有到达另一台计算机，是没有办法补救的。也就是说，数据错了就错了，无法重传。因为SOCK_DGRAM所做的校验工作少，所以效率比SOCK_STREAM高。
QQ视频聊天和语音聊天就使用SOCK_DGRAM传输数据，因为首先要保证通信的效率，尽量减小延迟，而数据的正确性是次要的，即使丢失很小的一部分数据，视频和音频也可以正常解析，最多出现噪点或杂音，不会对通信质量有实质的影响。
注意：SOCK_DGRAM没有想象中的糟糕，不会频繁的丢失数据，数据错读只是小概率事件。
有可能多种协议使用同一种数据传输方式，所以在socket编程中，需要同时指明数据传输方式和协议。
二、客户端/服务端模式：
在TCP/IP网络应用中，通信的两个进程相互作用的主要模式是客户/服务器模式，即客户端向服务器发出请求，服务器接收请求后，提供相应的服务。客户/服务器模式的建立基于以下两点：
（1）建立网络的起因是网络中软硬件资源、运算能力和信息不均等，需要共享，从而就让拥有众多资源的主机提供服务，资源较少的客户请求服务这一非对等作用。
（2）网间进程通信完全是异步的，相互通信的进程间既不存在父子关系，又不共享内存缓冲区。
因此需要一种机制为希望通信的进程间建立联系，为二者的数据交换提供同步，这就是基于客户/服务端模式的TCP/IP。
服务端：建立socket，声明自身的端口号和地址并绑定到socket，使用listen打开监听，然后不断用accept去查看是否有连接，如果有，捕获socket，并通过recv获取消息的内容，通信完成后调用closeSocket关闭这个对应accept到的socket，如果不再需要等待任何客户端连接，那么用closeSocket关闭掉自身的socket。
客户端：建立socket，通过端口号和地址确定目标服务器，使用Connect连接到服务器，send发送消息，等待处理，通信完成后调用closeSocket关闭socket。
三、编程步骤
（1）服务端
1、加载套接字库，创建套接字（WSAStartup()/socket()）;
2、绑定套接字到一个IP地址和一个端口上（bind()）;
3、将套接字设置为监听模式等待连接请求（listen()）；
4、请求到来后，接受连接请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字（accept()）；
5、用返回的套接字和客户端进行通信（send()/recv()）；
6、返回，等待另一个连接请求；
7、关闭套接字，关闭加载的套接字库（closesocket()/WSACleanup()）；
（2）客户端
1、加载套接字库，创建套接字（WSAStartup()/socket()）；
2、向服务器发出连接请求（connect()）；
3、和服务器进行通信（send()/recv()）；
4、关闭套接字，关闭加载的套接字库（closesocket()/WSACleanup()）；
四、windows下实现socket简单实例
使用软件：devc
（一）TCP协议
（1）代码
服务端：server.cpp
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
int main(int argc, char* argv[])
{
//初始化WSA
WORD sockVersion = MAKEWORD(2,2);
WSADATA wsaData;
if(WSAStartup(sockVersion, &wsaData)!=0)
{
return 0;
}
//创建套接字
SOCKET slisten = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if(slisten == INVALID_SOCKET)
{
printf("socket error !");
return 0;
}
//绑定IP和端口
sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(8888);
sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
if(bind(slisten, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
{
printf("bind error !");
}
//开始监听
if(listen(slisten, 5) == SOCKET_ERROR)
{
printf("listen error !");
return 0;
}
//循环接收数据
SOCKET sClient;
sockaddr_in remoteAddr;
int nAddrlen = sizeof(remoteAddr);
char revData[255];
while (true)
{
printf("等待连接...n");
sClient = accept(slisten, (SOCKADDR *)&remoteAddr, &nAddrlen);
if(sClient == INVALID_SOCKET)
{
printf("accept error !");
continue;
}
printf("接受到一个连接：%s rn", inet_ntoa(remoteAddr.sin_addr));
//接收数据
int ret = recv(sClient, revData, 255, 0);
if(ret > 0)
{
revData[ret] = 0x00;
printf(revData);
}
//发送数据
const char * sendData = "你好，TCP客户端！n";
send(sClient, sendData, strlen(sendData), 0);
closesocket(sClient);
}
closesocket(slisten);
WSACleanup();
return 0;
} 客户端代码：client.cpp
代码语言：javascript复制#include<WINSOCK2.H>
#include<STDIO.H>
#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main()
{
WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 2);
WSADATA data;
if(WSAStartup(sockVersion, &data)!=0)
{
return 0;
}
while(true){
SOCKET sclient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if(sclient == INVALID_SOCKET)
{
printf("invalid socket!");
return 0;
}
sockaddr_in serAddr;
serAddr.sin_family = AF_INET;
serAddr.sin_port = htons(8888);
serAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
if(connect(sclient, (sockaddr *)&serAddr, sizeof(serAddr)) == SOCKET_ERROR)
{ //连接失败
printf("connect error !");
closesocket(sclient);
return 0;
}
string data;
cin>>data;
const char * sendData;
sendData = data.c_str(); //string转const char*
//char * sendData = "你好，TCP服务端，我是客户端n";
send(sclient, sendData, strlen(sendData), 0);
//send()用来将数据由指定的socket传给对方主机
//int send(int s, const void * msg, int len, unsigned int flags)
//s为已建立好连接的socket，msg指向数据内容，len则为数据长度，参数flags一般设0
//成功则返回实际传送出去的字符数，失败返回-1，错误原因存于error
char recData[255];
int ret = recv(sclient, recData, 255, 0);
if(ret>0){
recData[ret] = 0x00;
printf(recData);
}
closesocket(sclient);
}
WSACleanup();
return 0;
}（2）可能遇到的问题：
(1)undefined reference to ‘_imp_WSAStartup’
解决方案：
工具->编译选项->在连接器命令行加入如下命令里面添加-lwsock32 即可
然后重启devc 运行程序问题解决。
（2）deprecated conversion from string constant to ‘char *'[-Wwrite-strings]
解决方法：将char * 改为const char *
（3）结果运行
先运行服务端，运行service.cpp，服务端显示如下：
然后运行客户端，运行client.cpp，在客户端输入数据，即可传送到服务器端显示如下：
（4）部分代码说明
第一步：加载/释放Winsock库：
加载方法：
代码语言：javascript复制WORD sockVersion = MAKEWORD(2,2);
WSADATA wsaData;//初始化socket资源
if(WSAStartup(sockVersion, &wsaData)!=0)
{
return 0; //代表失败
}释放方法：
代码语言：javascript复制WSACleanup();第二步：构造SOCKET
1. 服务端：构造监听SOCKET，流式SOCKET
代码语言：javascript复制//创建套接字
SOCKET slisten = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if(slisten == INVALID_SOCKET)
{
printf("socket error !");
return 0;
}2. 客户端：构造通讯SOCKET，流式SOCKET
代码语言：javascript复制//创建套接字
SOCKET sclient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if(sclient == INVALID_SOCKET)
{
printf("invalid socket !");
return 0;
}第三步：配置监听地址和端口，服务端绑定IP地址和端口，客户端连接目的IP地址和端口：
1. 服务端：
代码语言：javascript复制//绑定IP和端口
sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(8888); //本地监听端口：8888
sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
if(bind(slisten, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sin)) ==SOCKET_ERROR) //尝试绑定
{
printf("bind error !");
}
//绑定成功后就开始监听
if(listen(slisten, 5) == SOCKET_ERROR)
{
printf("listen error !");
return 0;
}2. 客户端：
代码语言：javascript复制//配置要连接的地址和端口
sockaddr_in serAddr;
serAddr.sin_family = AF_INET;
serAddr.sin_port = htons(8888);
serAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
if (connect(sclient, (sockaddr *)&serAddr, sizeof(serAddr)) ==SOCKET_ERROR) //尝试连接
{
printf("connect error !");
closesocket(sclient);
return 0;
}第四步：服务端/客户端连接
1. 服务端：等待客户端接入
SOCKET Command_Sock = accept(Listen_Sock,…)
2. 客户端：请求与服务端连接
int ret = connect(Client_Sock, …)
第五步：收/发数据
1. 服务端：等待客户接入 charbuf[1024].
接收数据：recv(Command_Sock, buf, …)
或
发送数据：send(Command_Sock, buf, …)
2. 客户端：请求与服务端连接char buf[1024].
发送数据：send(Client_Sock, buf, …)
或
接收数据：recv(Client_Sock, buf, …)
第六步：关闭SOCKET
1. 服务端关闭SOCKET
closesocket(Listen_Sock)
closesocket(Command_Sock)
2. 客户端关闭SOCKET
closesocket(Client_Sock)
（二）UDP协议
服务端代码：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
int main(int argc, char* argv[])
{
WSADATA wsaData;
WORD sockVersion = MAKEWORD(2,2);
if(WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0)
{
return 0;
}
SOCKET serSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
if(serSocket == INVALID_SOCKET)
{
printf("socket error !");
return 0;
}
sockaddr_in serAddr;
serAddr.sin_family = AF_INET;
serAddr.sin_port = htons(8888);
serAddr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
if(bind(serSocket, (sockaddr *)&serAddr, sizeof(serAddr)) ==SOCKET_ERROR)
{
printf("bind error !");
closesocket(serSocket);
return 0;
}
sockaddr_in remoteAddr;
int nAddrLen = sizeof(remoteAddr);
while (true)
{
char recvData[255];
int ret = recvfrom(serSocket, recvData, 255, 0, (sockaddr*)&remoteAddr, &nAddrLen);
if (ret > 0)
{
recvData[ret] = 0x00;
printf("接受到一个连接：%s rn",inet_ntoa(remoteAddr.sin_addr));
printf(recvData);
}
const char * sendData = "一个来自服务端的UDP数据包n";
sendto(serSocket, sendData,strlen(sendData), 0, (sockaddr *)&remoteAddr, nAddrLen);
}
closesocket(serSocket);
WSACleanup();
return 0;
} 客户端代码：
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
int main(int argc, char* argv[])
{
WORD socketVersion = MAKEWORD(2,2);
WSADATA wsaData;
if(WSAStartup(socketVersion, &wsaData) != 0)
{
return 0;
}
SOCKET sclient = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(8888);
sin.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
int len = sizeof(sin);
const char * sendData = "来自客户端的数据包.n";
sendto(sclient, sendData, strlen(sendData), 0, (sockaddr *)&sin,len);
char recvData[255];
int ret = recvfrom(sclient, recvData, 255, 0, (sockaddr *)&sin,&len);
if(ret > 0)
{
recvData[ret] = 0x00;
printf(recvData);
}
closesocket(sclient);
WSACleanup();
return 0;
} 结果显示如下：
服务端：
客户端：
五、Windows下的socket程序和Linux思路相同，细节处区别如下：
（1）Windows下的socket程序依赖Winsock.dll或ws2_32.dll，必须提前加载。DLL有两种加载方式。
（2）Linux使用“文件描述符”的概念，而Windows使用“文件句柄”的概念；Linux不区分socket文件和普通文件，而Windows区分；Linux下socket()函数的返回值为int类型，而Windows下为SOCKET类型，也就是句柄。
（3）Linux下使用read()/write()函数读写，而Windows下使用recv()/send()函数发送和接收
（4）关闭socket时，Linux使用close()函数，而Windows使用closesocket()函数。
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