计算机网络基本知识

Windows Sockets的实现

套接字类型

流式套接字/SOCK_STREAM: TCP
数据报文套接字/SOCK_DGRAM: UDP
原始套接字/SOCK_RAW

基于TCP(面向连接)的socket编程

服务器端

创建套接字: socket
套接字绑定到一个本地地址和端口上（bind）
接字设为监听模式，准备接收客户请求（listen）
等待客户请求到来（accept）; 当请求到来后，接受连接请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字。
用返回的套接字和客户端进行通信（send/recv）。
返回，等待另一客户请求。
闭套接字。

客户端

创建套接字
向服务器发出连接请求（connect）。
服务器端进行通信（send/recv）。
关闭套接字。

服务器端，当调用 accept 函数时，程序就会等待，等待客户端调用 connect函数发出连接请求，然后服务器端接受该请求，于是双方就建立了连接。之后，服务器端和客户端就可以利用 send和 recv函数进行通信了

基于UDP(面向无连接)的socket编程

相关函数

WSAStartup

int WSAStartup(
      WORD      wVersionRequired,
[out] LPWSADATA lpWSAData
);

SOCKET

SOCKET WSAAPI socket(
[in] int af,
[in] int type,
[in] int protocol
);

bind

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

inet_addr和inet_ntoa: 以将 IP地址指定为 INADDR_ANY，允许套接字向任何分配给本地机器的 IP地址发送或接收数据 ```cpp unsigned long WSAAPI inet_addr( const char *cp );

char *WSAAPI inet_ntoa( in_addr in );


- [inet_pton ](https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/ws2tcpip/nf-ws2tcpip-inet_pton)和 [inet_ntop](https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/ws2tcpip/nf-ws2tcpip-inet_ntop): 两个函数是为了适应 IPv6 而出现的，用于将 Internet 网络地址在"标准文本表示形式"和"数字二进制形式"之间进行转换，对于IPv4 地址和 IPv6 地址都适用，函数中p和 n 分别代表表达（presentation）和数值（numeric）
```cpp
PCSTR WSAAPI inet_ntop(
  [in]  INT        Family,
  [in]  const VOID *pAddr,
  [out] PSTR       pStringBuf,
  [in]  size_t     StringBufSize
);

char *WSAAPI inet_ntoa(
  in_addr in
);

listen:

int WSAAPI listen(
[in] SOCKET s,
[in] int    backlog
);

accept:

SOCKET WSAAPI accept(
[in]      SOCKET   s,
[out]     sockaddr *addr,
[in, out] int      *addrlen
);

send

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

recv

int WSAAPI recv(
[in]  SOCKET s,
[out] char   *buf,
[in]  int    len,
[in]  int    flags
);

connect

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

recvfrom

int WSAAPI recvfrom(
[in]                SOCKET   s,
[out]               char     *buf,
[in]                int      len,
[in]                int      flags,
[out]               sockaddr *from,
[in, out, optional] int      *fromlen
);

sendto

int WSAAPI sendto(
[in] SOCKET         s,
[in] const char     *buf,
[in] int            len,
[in] int            flags,
[in] const sockaddr *to,
[in] int            tolen
);

htons和htonl ```cpp u_short WSAAPI htons( [in] u_short hostshort );

u_long WSAAPI htonl( [in] u_long hostlong );

<a name="NtRDz"></a>
# 基于TCP的网络应用程序的编写

<a name="YKScE"></a>
## 服务器端
```cpp
#include <Winsock2.h>
#include <iostream>

#include <Ws2tcpip.h>
#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")

int main() {
    //加载套接字库
    WORD wVersionRequested;
    WSADATA wsaData;
    int err;

    wVersionRequested = MAKEWORD(1, 1);

    err = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);
    if (err != 0) {
        return -1;
    }

    if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 1 ||
        HIBYTE(wsaData.wVersion) != 1) {
        WSACleanup();
        return -1;
    }

    //创建用于监听的套接字
    SOCKET sockSrv = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    SOCKADDR_IN addrSrv;
    addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
    addrSrv.sin_family = AF_INET;
    addrSrv.sin_port = htons(6000);

    //绑定套接字
    bind(sockSrv, (SOCKADDR*)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR));

    //将套接字设为监听模式，准备接收客户请求
    listen(sockSrv, 5);

    SOCKADDR_IN addrClient;
    int len = sizeof(SOCKADDR);

    while (1)
    {
        //等待客户请求到来
        SOCKET sockConn = accept(sockSrv, (SOCKADDR*)&addrClient, &len);
        char sendBuf[100];
        char str[INET_ADDRSTRLEN];
        sprintf_s(sendBuf, 100, "Welcome %s to http://www.phei.com.cn",
            inet_ntop(AF_INET, &addrClient.sin_addr, str, sizeof(str)));

        //发送数据
        send(sockConn, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);
        char recvBuf[100];

        //接收数据
        recv(sockConn, recvBuf, 100, 0);

        //打印接收的数据
        printf("%s\n", recvBuf);

        //关闭套接字
        closesocket(sockConn);
    }

    return 0;
}

客户端

#include <iostream>
#include <Winsock2.h>
#include <Ws2tcpip.h>

#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")

int main()
{
    //加载套接字库
    WORD wVersionRequested;
    WSADATA wsaData;
    int err;

    wVersionRequested = MAKEWORD(1, 1);

    err = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);
    if (err != 0) {
        return -1;
    }


    if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 1 ||
        HIBYTE(wsaData.wVersion) != 1) {
        WSACleanup();
        return -1;
    }

    //创建套接字
    SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    SOCKADDR_IN addrSrv;
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &addrSrv.sin_addr);
    addrSrv.sin_family = AF_INET;
    addrSrv.sin_port = htons(6000);

    //向服务器发出连接请求
    connect(sockClient, (SOCKADDR*)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR));

    //接收数据
    char recvBuf[100];
    recv(sockClient, recvBuf, 100, 0);
    printf("%s\n", recvBuf);

    //发送数据
    send(sockClient, "This is 李四", strlen("This is 李四") + 1, 0);

    //关闭套接字
    closesocket(sockClient);
    WSACleanup();

    system("PAUSE ");
    return 0;
}

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15 网络编程

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