网络编程基础知识以及代码示例（c++）

讲到网络编程就难免会想起TCP/IP这个超级重要的协议了。刚初学网络编程的朋友一定会混淆，因为如果拆开来看TCP协议是属于传输层的协议，IP协议是网络层的协议。所以当别人问你TCP/IP协议是什么的时候，我相信很多人都会把它拆开来说。其实呢，TCP/IP协议是一组协议的统称，可以说它是一个协议簇，里面包含了TCP，UDP，IP，ARP等子协议。当然TCP/IP协议也叫作传输控制协议或者互联网协议，这样就好理解多了。那么为什么大家习惯叫做TCP/IP协议，因为在这些子协议中，TCP协议和IP协议是最重要的。

1、 TCP/IP模型

2、 Socket类型

在计算机的世界里，有很多类型的套接字（Socket），比如有本地节点的路径名（Unix套接字、CCITT X.25（X.25套接字）、DARPA Internet 地址（Internet套接字）等，接下来主要阐述第三种最常用的socket——Internet Socket。
Internet Socket是最具代表性的也是最经典的套接字，那么我们根据数据的传输方式可以将它划分成一下两种，一种是基于TCP协议的Socket编程，一种是基于UDP协议的Socket编程。

1、 基于TCP协议的Socket编程
这是一种面向连接的套接字编程，我们称之为流式套接字（Stream Socket），在计算机代码中用SOCK_STREAM表示。它具有以下几个特点：a、数据传输是按照顺序进行的；b、数据传输的可靠的，准确无误的；c、数据的发送和接收是不同步的，存在着缓冲区；

服务器端的网络编程步骤如下：
首先使用socket()函数创建一个套接字，然后用SOCKADDR_IN addrSrv;定义一个结构体变量。那么这个结构体里面可以初始化IP地址、网络IP类型、端口号等信息。在服务端中，这个IP是服务器要绑定的主机的IP。初始化完之后，接着使用bind（）函数进行绑定，绑定成功之后，将套接字设置为监听模式，然后使用accept()等待客户端的连接请求。
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib,“ws2_32.lib”)
int main()
{
WSADATA wd; //定义一个套接字结构体
if(0 != WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wd))
{
printf(“加载套接字库失败：%d\n”,GetLastError());
return 0;
}
//判断版本是否一致
if(LOBYTE(wd.wVersion) != 2 || HIBYTE(wd.wVersion)!= 2)
{
printf(“请求的套接字版本不一致：%d\n”,GetLastError());
return 0;
}
//创建套接字
//tcp/ip =>TCP UDP
//TCP(传输控制协议) => 特点：可靠传输、必须建立连接
//UDP (用户数据报协议)=>特点：不可靠传输、可以不需要建立连接（QQ\微信）
SOCKET sockSrv = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sockSrv == INVALID_SOCKET)
{
printf(“创建套接字失败！”);
return 0;
}
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); //IP地址
addrSrv.sin_family = AF_INET; //ipv4
addrSrv.sin_port = htons(6940); //端口号要大于1024 //端口号

if(SOCKET_ERROR == bind(sockSrv,(sockaddr*)&addrSrv,sizeof(addrSrv)))
{
	printf("绑定套接字失败：%d\n",GetLastError());
	return 0;
}else{ printf("绑定成功！\n");}

//将套接字设置为监听模式
if(SOCKET_ERROR == listen(sockSrv,5))
{
	printf("设置监听失败:%d\n",GetLastError());
	return 0;
}
SOCKADDR_IN addrClient;
int len = sizeof(SOCKADDR);
while(1)
{
	//accept是一个阻塞函数，会返回一个已经建立好连接的套接字
	//SOCKADDR是一个结构体类型
	printf("正在等待客户端的连接......\n");
	SOCKET sockClient=accept(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);
	
	//inet_ntoa()是一个将十进制数转换成点分十进制的函数
	printf("欢迎客户端:%s\t:%d\t连接服务器\n",inet_ntoa(addrClient.sin_addr),addrClient.sin_port);
   
	char srvbuf[100];
	sprintf(srvbuf,"【欢迎%s进入聊天系统】",inet_ntoa(addrClient.sin_addr));
    send(sockClient,srvbuf,strlen(srvbuf),0);
	while(1)
	{
		memset(srvbuf,0,sizeof(srvbuf));
		printf("请输入信息：\n");
		scanf("%s",srvbuf);
		send(sockClient,srvbuf,strlen(srvbuf),0);
		if(strcmp(srvbuf,"exit")==0)
		{
			printf("服务器结束与当前客户端的会话!\n");
			closesocket(sockClient);
			break;
		}

       char recbuf[100];
       memset(recbuf,0,sizeof(recbuf));
       recv(sockClient,recbuf,sizeof(recbuf),0);
       if(strlen(recbuf)>0)
         printf("客户端说：%s\n",recbuf);
	   if(strcmp(recbuf,"exit")==0)
		{
			printf("客户端已下线!\n");
			closesocket(sockClient);
			break;
		}
	}
}
return 0;

}

**客户端的代码如下：
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib,“ws2_32.lib”)
int main()
{
char srvAddres[16];
printf(“请输入需要连接的服务器IP地址：\n”);
scanf(“%s”,srvAddres);
WSADATA wd; //定义一个套接字结构体
if(0 != WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wd))
{
printf(“加载套接字库失败：%d\n”,GetLastError());
return 0;
}
//判断版本是否一致
if(LOBYTE(wd.wVersion) != 2 || HIBYTE(wd.wVersion)!= 2)
{
printf(“请求的套接字版本不一致：%d\n”,GetLastError());
return 0;
}
SOCKET sockClient = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
if(sockClient == INVALID_SOCKET)
{
printf(“创建套接字失败！”);
return 0;
}
SOCKADDR_IN addrClient;
addrClient.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(srvAddres); //inet_addr()函数的作用是将一个字符串转化成IP地址
addrClient.sin_family = AF_INET; //ipv4
addrClient.sin_port = htons(6940); //端口号要大于1024 //端口号

//连接服务器
if(SOCKET_ERROR == connect(sockClient,(SOCKADDR*)&addrClient,sizeof(SOCKADDR)))
{
	 printf("连接失败！错误代码：%d\n",GetLastError());
	 return 0;
}
char recbuf[100]={0};
recv(sockClient,recbuf,sizeof(recbuf),0);
printf("服务器说：%s\n",recbuf);
while(1)
{
  char recbuf[100];
  memset(recbuf,0,sizeof(recbuf));
  recv(sockClient,recbuf,sizeof(recbuf),0);
  if(strlen(recbuf)>0)
     printf("服务器说：%s\n",recbuf);
   if(strcmp(recbuf,"exit")==0)
		{
			printf("客户端已下线!");
			closesocket(sockClient);
			break;
		}
   char srvbuf[100]={0};
   printf("请输入信息：\n");
   scanf("%s",srvbuf);
   send(sockClient,srvbuf,strlen(srvbuf),0);
   if(strcmp(srvbuf,"exit")==0)
	{
		printf("客户端已下线!!");
		closesocket(sockClient);
		break;
	}
}
return 0;

}

2、 基于UDP协议Socket编程
这是一种面向无连接的套接字，我们称之为数据包套接字，在计算机代码中，用SOCK_DGRAM表示，SOCK_DGRAM是一种高效率、高速度的、不可靠的通信数据流。

在这里就跟大家解释过程了，相信大家经过两者的比对，也能发现他们的不同之处。

UDP服务端编程：
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib,“ws2_32.lib”)
int main()
{
WSADATA wd; //定义一个套接字结构体
if(0 != WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wd))
{
printf(“加载套接字库失败：%d\n”,GetLastError());
return 0;
}
//判断版本是否一致
if(LOBYTE(wd.wVersion) != 2 || HIBYTE(wd.wVersion)!= 2)
{
printf(“请求的套接字版本不一致：%d\n”,GetLastError());
return 0;
}

SOCKET sockSrv = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(sockSrv == INVALID_SOCKET)
{
	printf("创建套接字失败！");
	return 0;
}
SOCKADDR_IN addrSrv;               
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);    //IP地址
addrSrv.sin_family = AF_INET;                        //ipv4
addrSrv.sin_port = htons(6940);         //端口号要大于1024  

if(SOCKET_ERROR == bind(sockSrv,(sockaddr*)&addrSrv,sizeof(addrSrv)))
{
	printf("绑定套接字失败：%d\n",GetLastError());
	return 0;
}else{ printf("绑定成功！\n");}

while(1)
{
	char buf[1024]={0};
	int len = sizeof(SOCKADDR);
	recvfrom(sockSrv,buf,sizeof(buf),0,(SOCKADDR*)&addrSrv,&len);
	printf("客户端说：%s\n",buf);

}
closesocket(sockSrv);
return 0;

}

客户端编程：
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>

#pragma comment(lib,“ws2_32.lib”)

int main()
{
char addrSer[16]={0};
printf(“请输入IP地址:\n”);
scanf(“%s”,addrSer);
WSADATA wd; //定义一个套接字结构体
if(0 != WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wd))
{
printf(“加载套接字库失败：%d\n”,GetLastError());
return 0;
}

//判断版本是否一致
if(LOBYTE(wd.wVersion) != 2 || HIBYTE(wd.wVersion)!= 2)
{
	printf("请求的套接字版本不一致：%d\n",GetLastError());
	return 0;
}
SOCKET sockCen = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(sockCen == INVALID_SOCKET)
{
	printf("创建套接字失败！");
	return 0;
}
SOCKADDR_IN addrSrv;               
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(addrSer);    //IP地址
addrSrv.sin_family = AF_INET;                        //ipv4
addrSrv.sin_port = htons(6940);  

while(1)
{
	char buf[1024]={0};
	printf("请输入信息：");
	scanf("%s",buf);
	sendto(sockCen,buf,strlen(buf)+1,0,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));

}
closesocket(sockCen);

return 0;

}

作者赠言：希望大家能通过这篇文章能有所收获和启示。