這篇文章主要介紹了C語言下socket編程的基本知識講解,包括最基本的客戶端發(fā)送及服務(wù)器端接受數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn),需要的朋友可以參考下

什么是socket

你經(jīng)常聽到人們談?wù)撝?“socket”，或許你還不知道它的確切含義?，F(xiàn)在讓我告訴你：它是使用 標(biāo)準(zhǔn)Unix 文件描述符 (file descriptor) 和其它程序通訊的方式。什么?你也許聽到一些Unix高手(hacker)這樣說過：“呀，Unix中的一切就是文件!”那個(gè)家伙也許正在說到一個(gè)事實(shí)：Unix 程序在執(zhí)行任何形式的 I/O 的時(shí)候，程序是在讀或者寫一個(gè)文件描述符。一個(gè)文件描述符只是一個(gè)和打開的文件相關(guān)聯(lián)的整數(shù)。但是(注意后面的話)，這個(gè)文件可能是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接，F(xiàn)IFO，管道，終端，磁盤上的文件或者什么其它的東西。Unix 中所有的東西就是文件!所以，你想和Internet上別的程序通訊的時(shí)候，你將要使用到文件描述符。你必須理解剛才的話?，F(xiàn)在你腦海中或許冒出這樣的念頭：“那么我從哪里得到網(wǎng)絡(luò)通訊的文件描述符呢?”，這個(gè)問題無論如何我都要回答：你利用系統(tǒng)調(diào)用 socket()，它返回套接字描述符 (socket descriptor)，然后你再通過它來進(jìn)行send() 和 recv()調(diào)用。“但是...”，你可能有很大的疑惑，“如果它是個(gè)文件描述符，那么為什 么不用一般調(diào)用read()和write()來進(jìn)行套接字通訊?”簡單的答案是：“你可以使用!”。詳細(xì)的答案是：“你可以，但是使用send()和recv()讓你更好的控制數(shù)據(jù)傳輸。”存在這樣一個(gè)情況：在我們的世界上，有很多種套接字。有DARPA Internet 地址 (Internet 套接字)，本地節(jié)點(diǎn)的路徑名 (Unix套接字)，CCITT X.25地址 (你可以將X.25 套接字完全忽略)。也許在你的Unix 機(jī)器上還有其它的。我們在這里只講第一種：Internet 套接字。

Internet 套接字的兩種類型 ：

什么意思?有兩種類型的Internet 套接字?是的。不，我在撒謊。其實(shí)還有很多，但是我可不想嚇著你。我們這里只講兩種。除了這些, 我打算另外介紹的 "Raw Sockets" 也是非常強(qiáng)大的，很值得查閱。

那么這兩種類型是什么呢?一種是"Stream Sockets"(流格式)，另外一種是"Datagram Sockets"(數(shù)據(jù)包格式)。我們以后談到它們的時(shí)候也會用到"SOCK_STREAM" 和 "SOCK_DGRAM"。數(shù)據(jù)報(bào)套接字有時(shí)也叫“無連接套接字”(如果你確實(shí)要連接的時(shí)候可以用connect()。) 流式套接字是可靠的雙向通訊的數(shù)據(jù)流。如果你向套接字按順序輸出“1，2”，那么它們將按順序“1，2”到達(dá)另一邊。它們是無錯(cuò)誤的傳遞的，有自己的錯(cuò)誤控制，在此不討論。

有什么在使用流式套接字?你可能聽說過 telnet，不是嗎?它就使用流式套接字。你需要你所輸入的字符按順序到達(dá)，不是嗎?同樣，WWW瀏覽器使用的 HTTP 協(xié)議也使用它們來下載頁面。實(shí)際上，當(dāng)你通過端口80 telnet 到一個(gè) WWW 站點(diǎn)，然后輸入 “GET pagename” 的時(shí)候，你也可以得到 HTML 的內(nèi)容。為什么流式套接字可以達(dá)到高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸?這是因?yàn)樗褂昧?ldquo;傳輸控制協(xié)議 (The Transmission Control Protocol)”，也叫 “TCP” (請參考 RFC-793 獲得詳細(xì)資料。)TCP 控制你的數(shù)據(jù)按順序到達(dá)并且沒有錯(cuò)

誤。你也許聽到 “TCP” 是因?yàn)槁牭竭^ “TCP/IP”。這里的 IP 是指“Internet 協(xié)議”(請參考 RFC-791。) IP 只是處理Internet 路由而已。

那么數(shù)據(jù)報(bào)套接字呢?為什么它叫無連接呢?為什么它是不可靠的呢?有這樣的一些事實(shí)：如果你發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，它可能會到達(dá)，它可能次序顛倒了。如果它到達(dá)，那么在這個(gè)包的內(nèi)部是無錯(cuò)誤的。數(shù)據(jù)報(bào)也使用 IP 作路由，但是它不使用 TCP。它使用“用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 (User Datagram Protocol)”，也叫 “UDP” (請參考 RFC-768。)

為什么它們是無連接的呢?主要是因?yàn)樗⒉幌罅魇教捉幼帜菢泳S持一個(gè)連接。你只要建立一個(gè)包，構(gòu)造一個(gè)有目標(biāo)信息的IP 頭，然后發(fā)出去。無需連接。它們通常使用于傳輸包-包信息。簡單的應(yīng)用程序有：tftp, bootp等等。

你也許會想：“假如數(shù)據(jù)丟失了這些程序如何正常工作?”我的朋友，每個(gè)程序在 UDP 上有自己的協(xié)議。例如，tftp 協(xié)議每發(fā)出的一個(gè)被接受到包，收到者必須發(fā)回一個(gè)包來說“我收到了!” (一個(gè)“命令正確應(yīng)答”也叫“ACK” 包)。如果在一定時(shí)間內(nèi)(例如5秒)，發(fā)送方?jīng)]有收到應(yīng)答，它將重新發(fā)送，直到得到 ACK。這一ACK過程在實(shí)現(xiàn)SOCK_DGRAM 應(yīng)用程序的時(shí)候非常重要。

簡單的發(fā)送和接收實(shí)現(xiàn)

服務(wù)器端接收代碼：

1. #include <Winsock2.h> 
2. #pragma comment(lib,"Ws2_32.lib") 
3. #include <stdio.h> 
4. #include <memory.h> 
5.  
6. void main() 
7. { 
8. WSAData wsd; 
9. WSAStartup(MAKEWORD(2,0),&wsd); 
10.  
11. SOCKET s =NULL; 
12. s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP); 
13. struct sockaddr_in ch; 
14. memset(&ch,0,sizeof(ch)); 
15. ch.sin_family=AF_INET; 
16. ch.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; 
17. ch.sin_port=htons(1041); 
18. int b=bind(s,(struct sockaddr *) &ch,sizeof(ch)); 
19. #define QUEUE_SIZE 5 
20. int l=listen(s,QUEUE_SIZE); 
21. printf("正在監(jiān)聽本機(jī)的1041端口！/n"); 
22. SOCKET sc=accept(s,0,0); 
23. printf("客戶端已經(jīng)連接到本機(jī)的1041端口！/n"); 
24. #define BUF_SIZE 4096 
25. int receByt=0; 
26. while(1) 
27. { 
28. char buf[BUF_SIZE]; 
29. receByt=recv(sc,buf,BUF_SIZE,0); 
30. buf[receByt]='/0'; 
31. if(receByt>0) 
32. { 
33. printf("接收的消息是：%s/n",buf); 
34. } 
35. else 
36. { 
37. printf("接收消息結(jié)束！"); 
38. break; 
39. } 
40.  
41. } 
42. int ic=closesocket(sc); 
43. int is=closesocket(s); 
44.  
45. } 

客戶端發(fā)送的代碼：

1. #include <Winsock2.h> 
2. #pragma comment(lib,"Ws2_32.lib") 
3. #include <stdio.h> 
4. #include <memory.h> 
5. #include <string.h> 
6.  
7. void main() 
8. { 
9. WSAData wsd; 
10. WSAStartup(MAKEWORD(2,0),&wsd); 
11.  
12. SOCKET s =NULL; 
13. s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP); 
14. struct sockaddr_in ch; 
15. memset(&ch,0,sizeof(ch)); 
16. ch.sin_family=AF_INET; 
17. ch.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1"); 
18. ch.sin_port=htons(1041); 
19.  
20. int c=connect(s,(struct sockaddr *) &ch,sizeof(ch)); 
21. printf("已經(jīng)連接到服務(wù)器的1041端口！現(xiàn)在可以向服務(wù)器發(fā)送消息了！/n"); 
22. #define BUF_SIZE 4096 
23. char info[1024],buf[BUF_SIZE]; 
24.  
25. while(1) 
26. { 
27. gets(info); 
28. if(info[0]=='/0') 
29. break; 
30. strcpy(buf,info); 
31. int nsend=send(s,buf,strlen(buf),0); 
32.  
33. } 
34. int ic=closesocket(s); 
35. } 

程序代碼經(jīng)過了優(yōu)化，并且整合多線程，把接收和發(fā)送放到同一個(gè)文件中，使用參數(shù)模式調(diào)用發(fā)送和接收模塊。增加了創(chuàng)建SOCKET的創(chuàng)建的時(shí)候s句柄(或?qū)ο?判斷返回值是否為INVALID_SOCKET，以及socket的bind操作的返回值是否為SOCKET_ERROR，其他socket的操作應(yīng)該也判斷SOCKET_ERROR，以保證程序的穩(wěn)定性，這里只是測試代碼就不去寫這么多了，剩下的就由你個(gè)人發(fā)揮。

1. #include <Winsock2.h> 
2. #pragma comment(lib,"Ws2_32.lib") 
3. #include <stdio.h> 
4. #include <memory.h> 
5. #include <string.h> 
6. #include <pthread.h> 
7.  
8.  
9. void Receive(); 
10. void Send(); 
11. void creatThread(); 
12.  
13. SOCKET s =NULL; 
14. pthread_t t[1000]; 
15. int threadCount=0; 
16.  
17. void main(int argc,char* argv[]) 
18. { 
19. printf("本程序制作人學(xué)號：713901040041/n"); 
20. printf("程序說明：服務(wù)器端和客戶端為同一個(gè)程序，請使用不同的參數(shù)運(yùn)行./n"); 
21. printf("接收程序請使用 r參數(shù)；發(fā)送程序請使用 s參數(shù)。/n"); 
22. //printf("len : %d/n", argc); 
23. //printf("count %d/n",argc); 
24. //printf("value: %s/n",argv[1]); 
25. //printf("%d",argv[1][0]=='r'); 
26.  
27. if(argc<=1) 
28. { 
29. printf("please input program arguments .../n"); 
30. exit(0); 
31. } 
32. if(argc>1 && argv[1][0]=='r') 
33. { 
34. printf("run receive .../n"); 
35. Receive(); 
36. } 
37. if(argc>1 && argv[1][0]=='s') 
38. { 
39. printf("run send .../n"); 
40. Send(); 
41. } 
42. } 
43.  
44.  
45. void* receiveWork(void * args) 
46. { 
47. SOCKET sc=accept(s,0,0); 
48. if(sc==INVALID_SOCKET) 
49. { 
50. printf("sc Error"); 
51. } 
52. creatThread(); 
53.  
54. printf("----------客戶端已經(jīng)連接到本機(jī)的%d線程連接！/n",threadCount-2); 
55. #define BUF_SIZE 4096 
56. int receByt=0; 
57. while(1) 
58. { 
59. char buf[BUF_SIZE]; 
60. receByt=recv(sc,buf,BUF_SIZE,0); 
61. buf[receByt]='/0'; 
62. if(receByt>0) 
63. { 
64. printf("線程接收的消息是：%s/n",buf); 
65. } 
66. else 
67. { 
68. printf("客戶端已退出，"); 
69. break; 
70. } 
71.  
72. } 
73. int ic=closesocket(sc); 
74. printf("服務(wù)器結(jié)束連接！/n"); 
75. return NULL; 
76. } 
77.  
78. void creatThread() 
79. { 
80. pthread_create(&t[threadCount++],NULL,receiveWork,NULL); 
81. } 
82.  
83.  
84. void Receive() 
85. { 
86. WSAData wsd; 
87. WSAStartup(MAKEWORD(2,0),&wsd);  
88. s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP); 
89. if(s==INVALID_SOCKET) 
90. { 
91. printf("socket created Error"); 
92. } 
93. struct sockaddr_in ch; 
94. memset(&ch,0,sizeof(ch)); 
95. ch.sin_family=AF_INET; 
96. ch.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; 
97. ch.sin_port=htons(1041); 
98. int b=bind(s,(struct sockaddr *) &ch,sizeof(ch)); 
99. if(b==SOCKET_ERROR) 
100. { 
101. printf("bind 失敗，出錯(cuò)代碼是：%d/n",WSAGetLastError()); 
102. exit(0); 
103. } 
104. #define QUEUE_SIZE 5 
105. int l=listen(s,QUEUE_SIZE); 
106. printf("正在監(jiān)聽本機(jī)的1041端口！/n"); 
107.  
108. creatThread(); 
109.  
110. for(int i=0;i<1000;i++) 
111. { 
112. pthread_join(t[i],NULL); 
113. } 
114.  
115. int is=closesocket(s); 
116. } 
117.  
118.  
119.  
120. void Send() 
121. { 
122. WSAData wsd; 
123. WSAStartup(MAKEWORD(2,0),&wsd); 
124.  
125. SOCKET s =NULL; 
126. s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP); 
127. if(s==INVALID_SOCKET) 
128. { 
129. printf("socket created Error"); 
130. } 
131. struct sockaddr_in ch; 
132. memset(&ch,0,sizeof(ch)); 
133. ch.sin_family=AF_INET; 
134. ch.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1"); 
135. ch.sin_port=htons(1041); 
136.  
137. int c=connect(s,(struct sockaddr *) &ch,sizeof(ch)); 
138. printf("已經(jīng)連接到服務(wù)器的1041端口！現(xiàn)在可以向服務(wù)器發(fā)送消息了！/n"); 
139. #define BUF_SIZE 4096 
140. char info[1024],buf[BUF_SIZE]; 
141.  
142. while(1) 
143. { 
144. gets(info); 
145. if(info[0]=='/0') 
146. break; 
147. strcpy(buf,info); 
148. int nsend=send(s,buf,strlen(buf),0); 
149. } 
150. int ic=closesocket(s); 
151. }