文章目录

简介
服务器
- 网络版本
- 1、打开网络库
- 2、校验版本
- 3、创建socket
- 4、绑定地址和端口
- 5、监听
- 6、接受链接
- 7、与客户端收发消息
客户端
- 1、打开网络库
- 2、校验版本
- 3、创建socket
- 4、连接服务器
- 5、与客户端收发消息
- 类比
运行结果
源码链接
遇到的问题
- 头文件冲突

简介

socket又是什么？
将网络底层复杂的协议体系，执行流程，进行了封装后就是SOCKET了，也就是说，SOCKET是我们调用协议进行通信的操作接口，将复杂的协议过程与我们编程人员分开，我们直接操作一个简单SOCKET就行了，对于底层的协议过程细节，我们可以完全不用知道。
在编译器转定义后就是一个unsigned int，目测当作id使用。

最简单的客户端、服务器通信流程大致如下：

收发信息可以进行很多次。

服务器

网络版本

我们使用新版本第二版

网络版本一：

#include <winsock.h>
#pragma comment(lib, "wsock32.lib")

网络版本二：

#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

注：不管是64编译环境还是32编译环境，都是用这个ws2_32.lib，并没有ws2_64.lib。

1、打开网络库

int WSAAPI WSAStartup(WORD      wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData
);

功能：打开网络库/启动网络库（函数名字分析W—windows、S—socket、A—Asynchronous 异步）
参数：

wVersionRequested — 调用者可以使用的Windows套接字规范的最高版本。高位字节指定次版本号；低位字节指定主版本号。（支持版本：1.0、1.1、2.0、2.1、2.2）

lpWSAData — 接收Windows套接字实现的详细信息。

struct WSAData {WORD           wVersion;      // 我们要使用的版本WORD           wHighVersion; // 系统能提供给我们最高的版本unsigned short iMaxSockets; // 返回可用的socket的数量，二版本之后就没用了unsigned short iMaxUdpDg;     // UDP数据报信息的大小，2版本之后就没用了char           *lpVendorInfo;    // 供应商特定的信息，2版本之后就没用了char           szDescription[WSADESCRIPTION_LEN + 1];  // 当前库的描述信息char           szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN + 1];
}

程序调试截图：

返回值：

如果成功，返回零。

如果失败，返回错误码。

错误码	宏展开	直翻原因	通俗解释原因
WSASYSNOTREADY	10091	底层网络子系统尚未准备好进行网络通信	系统配置问题，重启下电脑，检查ws2_32库是否存在，或者是否在环境配置目录下
WSAVERNOTSUPPORTED	10092	此特定Windows套接字实现不提供所请求的Windows套接字支持的版本。	要使用的版本不支持
WSAEPROCLIM	10067	已达到对Windows套接字实现支持的任务数量的限制	Windows Sockets实现可能限制同时使用它的应用程序的数量
WSAEINPROGRESS	10036	正在阻止Windows Sockets 1.1操作。	当前函数运行期间，由于某些原因造成阻塞，会返回在这个错误码，其他操作均禁止
WSAEFAULT	10014	lpWSAData参数不是有效指针	参数写错了

代码（错误处理就简单点了）：

// 开启网络库
WORD wVersionRequird = MAKEWORD(2, 2); // MAKEWORD(主版本,副版本)
WSADATA wdScokMsg;
switch (WSAStartup(wVersionRequird, &wdScokMsg))
{case WSASYSNOTREADY:printf("重启电脑试试，或者检查网络库\n");return -1;case WSAVERNOTSUPPORTED:printf("请更新网络库\n");return -1;case WSAEPROCLIM:printf("请尝试关掉不必要的软件，以为当前网络运行提供充足的资源\n");return -1;case WSAEINPROGRESS:printf("请重新启动\n");return -1;
}

虽然我们有正确的代码，但是我们也可以测试一下不正确的版本号会发生什么：

错误版本号	问题
主版本号为0	返回错误码WSAVERNOTSUPPORTED，不支持该版本
有对应的主版本，没有对应的副版本	没问题，得到该主版本的最大副版本 1.1 2.2并使用
超过最大主版本	没问题，使用系统能提供的最大的版本 2.2

2、校验版本

这一步也许不是必须的，不过网络版本还是比较重要的，需要确定。

// 校验版本
if (2 != HIBYTE(wdScokMsg.wVersion) || 2 != LOBYTE(wdScokMsg.wVersion))
{printf("版本不存在\n");WSACleanup();return -1;
}

3、创建socket

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

功能：创建一个SOCKET
参数：

af — 地址族

常用地址族	宏展开	含义
AF_INET	2	IPv4
AF_INET6	23	IPv6
AF_IRDA	26	红外
AF_BTH	32	蓝牙

type — 套接字类型

套接字类型	宏展开	含义
SOCK_STREAM	1	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。此套接字类型使用传输控制协议（TCP）作为Internet地址系列（AF_INET或AF_INET6）。
SOCK_DGRAM	2	一种支持数据报的套接字类型，它是固定（通常很小）最大长度的无连接，不可靠的缓冲区。此套接字类型使用用户数据报协议（UDP）作为Internet地址系列（AF_INET或AF_INET6）。
SOCK_RAW	3	一种套接字类型，提供允许应用程序操作下一个上层协议头的原始套接字。要操作IPv4标头，必须在套接字上设置IP_HDRINCL套接字选项。要操作IPv6标头，必须在套接字上设置IPV6_HDRINCL套接字选项。
SOCK_RDM	4	一种套接字类型，提供可靠的消息数据报。这种类型的一个示例是Windows中的实用通用多播（PGM）多播协议实现，通常称为可靠多播节目。仅在安装了可靠多播协议时才支持此类型值。
SOCK_SEQPACKET	5	一种套接字类型，提供基于数据报的伪流数据包。

protocol — 协议类型

协议类型	含义
IPPROTO_TCP	传输控制协议（TCP）。当af参数为AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_STREAM时，这是一个可能的值。
IPPROTO_UDP	用户数据报协议（UDP）。当af参数为AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_DGRAM时，这是一个可能的值。
IPPROTO_ICMP	Internet控制消息协议（ICMP）。当af参数为AF_UNSPEC，AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_RAW或未指定时，这是一个可能的值。
IPPROTO_IGMP	Internet组管理协议（IGMP）。当af参数为AF_UNSPEC，AF_INET或AF_INET6且类型参数为SOCK_RAW或未指定时，这是一个可能的值。
IPPROTO_RM	用于可靠多播的PGM协议。当af参数为AF_INET且类型参数为SOCK_RDM时，这是一个可能的值。在针对Windows Vista及更高版本发布的Windows SDK上，此协议也称为IPPROTO_PGM。仅在安装了可靠多播协议时才支持此协议值。
0	调用者不希望指定协议，服务提供商将选择要使用的协议。

通过上面对参数的描述来看我们三个参数需要配合使用，比如说我们使用tcp通信需要基于字节流，而不是数据包，不能乱用。

返回值：

如果成功，返回socket。
如果失败，返回INVALID_SOCKET。

代码：

// 创建服务器socket（监听套接字）
SOCKET socketServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if (INVALID_SOCKET == socketServer)
{printf("创建socket失败 error:%d\n", WSAGetLastError());WSACleanup();return -1;
}

我们测试一下基于数据包的tcp（SOCKET socketServer = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_TCP);）会有什么问题：

4、绑定地址和端口

int WSAAPI bind(SOCKET         s,const sockaddr *name,int            namelen
);

功能：给socket绑定具体地址（定位到电脑）与端口号（定位到具体应用）
参数：

s — socket

name — 地址和端口

typedef struct sockaddr {#if (_WIN32_WINNT < 0x0600)u_short sa_family;
#elseADDRESS_FAMILY sa_family;           // Address family.
#endif //(_WIN32_WINNT < 0x0600)CHAR sa_data[14];                   // Up to 14 bytes of direct address.
} SOCKADDR, *PSOCKADDR, FAR *LPSOCKADDR;// 和sockaddr相同 便于我们赋值
typedef struct sockaddr_in {#if(_WIN32_WINNT < 0x0600)short   sin_family;
#else //(_WIN32_WINNT < 0x0600)ADDRESS_FAMILY sin_family;    // 地址族
#endif //(_WIN32_WINNT < 0x0600)USHORT sin_port; // 端口IN_ADDR sin_addr;  // 地址CHAR sin_zero[8];
} SOCKADDR_IN, *PSOCKADDR_IN;

namelen — 参数二的大小

其中端口号理论上取值范围0~65535。实际上介于0～1023，为系统保留占用端口号，（如：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）所以我们使用其他的端口号。
因为同一个端口号不能同时被两个程序使用，万一我们想要的端口号被占用了，想知道是什么程序占用的，可以使用cmd查看：

打开运行cmd输入netstat -ano，查看被使用的所有端口
netstat -aon | findstr “12345”，检查我们要使用的端口号是否被使用了

返回值：

如果成功，返回0。
如果失败，返回SOCKET_ERROR。

代码：

// 绑定地址
SOCKADDR_IN sockAddress;
sockAddress.sin_family = AF_INET;
sockAddress.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");    // INADDR_ANY --- 任何地址都可以
sockAddress.sin_port = htons(6666);
if (SOCKET_ERROR == bind(socketServer, (struct sockaddr*)&sockAddress, sizeof(sockAddress)))
{printf("bind 失败 error:%d\n", WSAGetLastError());closesocket(socketServer);WSACleanup();return -1;
}

我们测试一下已经被占用的端口：

5、监听

int WSAAPI listen(SOCKET s,int    backlog
);

功能：将套接字置于正在侦听传入连接的状态
参数：

s — socket
backlog — 挂起的连接队列的最大长度。如果设置为SOMAXCONN，则负责套接字s的基础服务提供商将积压设置为最大合理值。

返回值：

如果成功，返回0。
如果失败，返回SOCKET_ERROR。

代码：

// 开始监听
if (SOCKET_ERROR == listen(socketServer, SOMAXCONN))
{printf("listen 失败 error:%d\n", WSAGetLastError());closesocket(socketServer);WSACleanup();return -1;
}

我们测试一下未bind的情况：

6、接受链接

SOCKET WSAAPI accept(SOCKET   s,sockaddr *addr,int      *addrlen
);

作用：允许在套接字上进行传入连接尝试。listen监听客户端来的链接，accept将客户端的信息绑定到一个socket上，也就是给客户端创建一个socket,通过返回值返回给我们客户端的socket。（一次只能创建一个，有几个客户端链接，就要调用几次。）
参数：

s — socket
addr — 客户端地址和端口
addrlen — 参数二的大小

注：如果参数二和参数三都填NULL，那就不是直接得不到客户端信息。可以通过函数得到客户端信息getpeername(newSocket, (struct sockaddr*)&sockClient, &nLen);。对应的得到本地服务器信息getsockname(sSocket, (sockaddr*)&addr, &nLen);。

返回值：

如果成功，返回客户端socket。
如果失败，返回INVALID_SOCKET。

代码：

// 接受链接
SOCKADDR_IN sockClient;
int nLen = sizeof(sockClient);
SOCKET socketClient = accept(socketServer, (struct sockaddr*)&sockClient, &nLen);
if (INVALID_SOCKET == socketClient)
{printf("accept 失败 error:%d\n", WSAGetLastError());closesocket(socketServer);WSACleanup();return -1;
}
printf("客户端连接成功\n");

7、与客户端收发消息

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

功能：得到指定目标（参数1）发来的消息
参数：

s — socket
buf — 消息数据的存储空间（网络传输得最大单元MTU为1500字节，也就是客户端发过来得数据，一次最大就是1500字节，当然可以减去报文的40字节，这是协议规定，这个数值也是根据很多情况，总结出来得最优值。）
len — buf参数指向的缓冲区的长度（以字节为单位）

flags — 数据的读取方式

值	含义
MSG_PEEK	窥视传入的数据。数据将复制到缓冲区中，但不会从输入队列中删除。
MSG_OOB	处理带外（OOB）数据。就是传输一段数据，在外带一个额外的特殊数据。不建议被使用，实在不行send两次。
MSG_WAITALL	当满足事件之一（调用方提供的缓冲区已满、连接已关闭、该请求已被取消或发生错误）就读取数据，并从输入队列中删除。
0	有数据就读取数据，并从输入队列中删除。

返回值：

如果成功，返回接收到的字节数。
如果已正常关闭连接，返回值为零。
如果失败，返回SOCKET_ERROR。

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

功能：向目标发送数据
参数：

s — socket
buf — 要发送的数据
len — buf参数指向的缓冲区的长度（以字节为单位）

flags — 数据的发送方式

值	含义
MSG_OOB	与上面对应处理带外（OOB）数据。
MSG_DONTROUTE	指定数据不应受路由限制。 Windows套接字服务提供程序可以选择忽略此标志。
0	正常发送

返回值：

如果成功，返回已发送的字节数。
如果失败，返回SOCKET_ERROR。

代码：

// 与客户端收发消息
while (1)
{// 缓冲区char szRecvBuffer[1500];char szSendBuffer[1500];int result = recv(socketClient, szRecvBuffer, sizeof(szRecvBuffer), 0);if (0 == result)   // 客户端正常关闭{printf("客户端正常下线\n");break; // 因为这个例子只接受一次客户端请求所以服务器关闭}else if (SOCKET_ERROR == result)   // recv出错{printf("recv 失败 error:%d\n", WSAGetLastError());break;}else // 给客户端发消息{// 接收到客户端消息 printf("Client Data : %s \n", szRecvBuffer);// 给客户回信scanf_s("%s", szSendBuffer, 1500);getchar();if (SOCKET_ERROR == send(socketClient, szSendBuffer, strlen(szSendBuffer) + 1, 0)){printf("send 失败 error:%d\n", WSAGetLastError());break;}}
}

客户端

1、打开网络库

与服务器类似

2、校验版本

与服务器类似

3、创建socket

与服务器类似

4、连接服务器

int WSAAPI connect(SOCKET         s,const sockaddr *name,int            namelen
);

功能：连接服务器
参数：

s — socket
name — 服务器ip地址端口号结构体
namelen — 参数二的大小

返回值：

如果成功，返回0。
如果失败，返回SOCKET_ERROR。

代码：

// 连接服务器
SOCKADDR_IN sockAddress;
sockAddress.sin_family = AF_INET;
sockAddress.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
sockAddress.sin_port = htons(6666);
if (SOCKET_ERROR == connect(socketClient, (struct sockaddr*)&sockAddress, sizeof(sockAddress)))
{printf("connect 失败 error:%d\n", WSAGetLastError());closesocket(socketClient);WSACleanup();return -1;
}

5、与客户端收发消息

与服务器类似

类比

我们可以把操作socket类比于操作file：

socket	文件
建立socket socket	声明File*
连接服务器 connect	打开文件fopen
向服务器发送数据 send	写文件fwrite
接收服务器数据 recv	读文件fread
关闭socket closesocket	关闭文件fclose

运行结果

源码链接

百度云链接：https://pan.baidu.com/s/1xBOiSADlAG2gO1TC6BBO_A
提取码：sxbd

遇到的问题

头文件冲突

代码：

#include <Windows.h>
#include <WinSock2.h>int main()
{return 0;
}

报错：

解决方法：

交换#include <WinSock2.h>写在#include <Windows.h>上方
在头文件上方添加宏#define WIN32_LEAN_AND_MEAN

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3、创建socket

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5、监听

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2、校验版本

3、创建socket

4、连接服务器

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