C语言实现-----网络通信

网络编程就是编写程序使两台联网的计算机相互交换数据。

一 、基本原理

• 服务器端步骤：建立 socket,绑定 socket 和地址信息，开启监听，
  收到请求后发送数据。
• 客户端步骤：建立 socket,连接服务器端，接收并打印服务器给
  的数据。

二、流程图：

三、核心函数包含：

1. socket：创建一个 socket；
2. bind：用于绑定 IP 地址和端口号到 socket；
3. listen： 设置能处理的最大连接要求，listen()并未开始接收连线，
4. 只是设置 socket 为 listen 模式；
5. accept：用来接受 socket 连接。
6. connect： 该函数用于绑定之后的 client 端与服务器建立连接；

四、函数介绍

1、socket 函数（套接字）

socket 的原意是“插座”，在计算机通信领域，Socket 被翻译
为“套接字”，它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。通
过 socket 这种约定，一台计算机可以接收其他计算机的数据，也可
以向其他计算机发送数据。

基本语法：SOCKET socket(int af, int type, int protocol);参数说明：af：地址族,值包含 AF_INET(IPv4)、AF_INET6(IPv6 )；type：数据传输方式/套接字类型，值包含 SOCK_STREAM(流格式套接字/面向连接的套接字)、SOCK_DGRAM(数据报套接字/无连接的套接字)；protocol：传输协议,值包含 IPPROTO_TCP(TCP 传输协议)、IPPROTO_UDP(UDP 传输协议)；

2、bind 函数（绑定数据对象）

将套接字与特定的IP地址和端口绑定起来，只有这样，流经该 IP
地址和端口的数据才能交给套接字处理。

基本语法:int bind(SOCKET sock, const struct sockaddr *addr,int addrlen);参数说明：
socket：服务器套接字对象；
addr：sockaddr 结构体变量的指针;
addrlen:为 addr 变量的大小;

3、listen 函数（监听）

让套接字进入被动监听状态。

基本语法:int listen(SOCKET socket,int backlog);参数说明：
socket：服务器套接字对象（进入监听状态）；
backlog：请求队列的最大长度;

4、accept 函数（接收）

当套接字处于监听状态时，可以通过 accept() 函数来接收客户
端请求。accpet()函数返回一个新的套接字来和客户端通信.

基本语法:SOCKET accept(SOCKET sock, struct sockaddr *addr,int *addrlen);参数说明：
socket：服务器套接字对象；
addr:sockaddr_in 结构体变量;
addrlen: addr 的长度;

5、connect 函数（连接服务器）

将套接字与服务器端的 IP 地址和端口绑定起来建立连接。

基 本 语 法 :int connect(SOCKET sock, const struct sockaddr*servaddr, int addrlen));参数说明：
sock：客户端套接字对象；
servaaddr：sockaddr 结构体变量的指针;
addrlen:为 addr 变量的大小;

6、send 函数（数据发送）

专门的发送数据的函数。

基本语法：int send(SOCKET sock, const char *buf, int len, int flags);参数说明：
sock：要发送数据的套接字对象；
buf：要发送的数据的缓冲区地址；
len：为要发送的数据的字节数；
flags：为发送数据时的选项，参数值一般设置为 0 或 NULL；

7、recv 函数（数据接收）

专门的接收数据的函数。

基本语法：int recv(SOCKET sock, const char *buf, int len, int flags);
参数说明：
sock：要接收数据的套接字对象；
buf：要接收的数据的缓冲区地址；
len：为要接收的数据的字节数；
flags：为接收数据时的选项，参数值一般设置为 0 或 NULL；

8、sockaddr_in 结构体

struct sockaddr_in 结构体用来处理网络通信的地址。

基本语法：
struct sockaddr_in{sa_family_t sin_family; //地址族（Address Family），也就是地址类型
uint16_t sin_port; //16 位的端口号
struct in_addr sin_addr; //32 位 IP 地址
char sin_zero[8]; //不使用，一般用 0 填充
};

五、 服务器端通信

1、基本流程步骤

(1) 关联库及驱动

#include <winsock2.h>
/*1-加载驱动库*/
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib") //加载 ws2_32.dll

(2) 初始化 DLL

/*2-初始化 DLL*/
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

(3) 创建 Socket（套接字）

/*3-创建套接字*/
SOCKET servSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

(4) 设置服务器端基本信息

/*4-设置服务端信息*/
SOCKADDR_IN saddr;
saddr.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);//IP 地 址 ，
INADDR_ANY 值为任意地址即本地之地
saddr.sin_family = AF_INET; //协议类型
saddr.sin_port = htons(8080);//端口号

(5) 绑定在本地端口

/*5-绑定在本地端口*/
bind(servSock, (SOCKADDR *)&saddr, sizeof(SOCKADDR));
(6) 监听端口
/*

(6) 监听端口

/*6-监听端口,进入监听状态*/
listen(servSock, 20);

(7) 循环监听(阻塞式)

/*7-循环监听*/
int len = sizeof(SOCKADDR);
while(true){}

(8) 等待客户端连接

/*8-等待客户端连接，处于阻塞状态，直到有客户端连接。*/
SOCKADDR_IN caddr;
SOCKET clntSock = accept(servSock, (SOCKADDR*)&caddr, &len);

(9) 接收客户端消息

/*9-接收消息*/
char recvBuf[1000] = "";
recv(clntSock, recvBuf, 1000, 0);
printf("%s\n", recvBuf);

(10) 服务器端向客户端发消息

/*10-发送消息*/
char sendBuf[1000] = "";
sprintf(sendBuf, "服务器接收到你消息！");
send(clntSock, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);

(11) 关服务器

/*11-关闭套接字*/
closesocket(clntSock);
closesocket(servSock);

(12) 退出服务器

/*12-终止 DLL 使用*/
WSACleanup();

代码实现

#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>//1、加载驱动库
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib") //加载 ws2_32.libddlint main()
{//2、初始化 DLLWSADATA wsaData;WSAStartup(MAKEWORD(2,2) ,&wsaData); //版本号2.2//3、创建Socket （套接字）//ipv4     面向连接的套接字  TCP协议SOCKET servSock = socket(AF_INET , SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);//4、设置服务器端基本信息SOCKADDR_IN saddr;//INADDR_ANY 为任意地址本地的saddr.sin_addr.S_un.S_addr = htons(INADDR_ANY); //IP地址saddr.sin_family = AF_INET; //ipv4协议类型saddr.sin_port = htons(8082); //端口号//5、绑定在本地端口bind(servSock, (SOCKADDR*)&saddr, sizeof(SOCKADDR));printf("服务器端启动成功！等待连接中！\n");//6、监听端口listen(servSock , 10);//7、循环监听int len = sizeof(SOCKADDR);//8、等待客户端连接//处于阻塞状态，直到有客户端连接SOCKADDR_IN caddr;SOCKET clntSock = accept(servSock, (SOCKADDR*)&caddr, &len);printf("客户端连接成功！\n");9、接收客户端消息char recvBuf[1000] = "";recv(clntSock, recvBuf, 1000, 0);printf("%s\n", recvBuf);//10、服务器端向客户端发消息char sendBuf[1000] = "";sprintf_s(sendBuf, "服务器接收到你信息！");send(clntSock, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);//11、关闭服务器closesocket(clntSock);closesocket(servSock);//12、退出服务器WSACleanup();printf("服务器关闭!\n");return 0;
}

六、 客户端通信

1、基本流程步骤

(1) 关联库及驱动

#include <winsock2.h>
/*1-加载驱动库*/
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib") //加载 ws2_32.dll

(2) 初始化 DLL

/*2-初始化 DLL*/
WSADATA wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);

(3) 创建 Socket（套接字）

/*3-创建套接字*/
SOCKET servSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

(4) 设置服务器端基本信息

/*4-设置连接服务端信息*/
SOCKADDR_IN saddr;
saddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
saddr.sin_family = AF_INET;
saddr.sin_port = htons(8080);

(5) (8080)

/*5-发起连接请求*/
connect(sock, (SOCKADDR*)&saddr, sizeof(SOCKADDR));

(6) 向服务器端发送消息

/*6-发送消息*/
char sendBuf[1000] = "";
sprintf(sendBuf, "你好,我是小明！");
send(sock, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);

(7) 接收服务器端推送的消息

/*7-接收消息*/
char recvBuf[1000] = "";
recv(sock, recvBuf, 1000, 0);
printf("消息内容:%s\n", recvBuf);

(8) 关闭客户端与服务器端通信

/*8-关闭套接字*/
//closesocket(sock);/*8-关闭套接字*/

(9) 退出客户端

/*9-终止 DLL 使用*/
//WSACleanup();

#include<stdio.h>
#include<winsock2.h>
#include <string.h>
//1、加载驱动库
#pragma comment(lib , "ws2_32.lib") //加载 ws2_32 dllint main()
{//2、初始化DLLWSADATA wsaData;WSAStartup(MAKEWORD(2,2) , &wsaData); //版本号//3、创建套接字//ipv4    模式          协议SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);//4、设置连接服务端信息SOCKADDR_IN saddr;saddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(8082);//5、发起连接请求bool flag = connect(sock, (SOCKADDR*)&saddr, sizeof(SOCKADDR));//printf("%d\n", flag);if (flag == 0){printf("客户端连接成功！");}else {printf("客户端连接失败！");}//6、向服务端发送消息char  sendBuf[1000] = "";sprintf(sendBuf, "你好，我是老王！\n");send(sock, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);//7、接收服务器端推送的消息char recvBuf[1000] = "";recv(sock, recvBuf, 1000, 0);printf("消息内容:%s\n", recvBuf);//8、关闭套按字closesocket(sock);//9、终止 DLL使用WSACleanup();printf("客户端关闭!\n");return 0;
}

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