我们经常使用微信、QQ等聊天工具，那我们能不能也写一个可以聊天的程序呢？

当然可以！

今天我们就用C++来写一个可以聊天的程序。

一、什么是socket?

socket顾名思义就是套接字的意思，用于描述地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通过socket向网络发出请求或者回应。

socket编程有三种，流式套接字（SOCK_STREAM）,数据报套接字(SOCK_DGRAM),原始套接字(SOCK_RAW),前两者较常用。基于TCP的socket编程是流式套接字。

二、TCP/IP协议

要理解socket必须的得理解tcp/ip，它们之间好比送信的线路和驿站的作用，比如要建议送信驿站，必须得了解送信的各个细节。

TCP/IP协议不同于iso的7个分层，它是根据这7个分层，将其重新划分，好比打扫卫生，本来有扫帚，垃圾斗，抹布，涂料，盆栽等就好比OSI的标准几个分层，tcp/ip根据用途和功能，将扫帚，垃圾斗放到粗略整理层，抹布涂料放到中度整理层，盆栽放到最终效果层。这里TCP/IP也对OSI的网络模型层进行了划分：大致如下：

TCP/IP协议参考模型把所有的TCP/IP系列协议归类到四个抽象层中

应用层：TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 等等

传输层：TCP，UDP

网络层：IP，ICMP，OSPF，EIGRP，IGMP

数据链路层：SLIP，CSLIP，PPP，MTU

每一抽象层建立在低一层提供的服务上，并且为高一层提供服务，看起来大概是这样子的

（以上来自(2条消息) Socket编程（简单（C++）实现TCP通信）_一包辣条包邮！的博客-CSDN博客_c++ socket编程）

接下来是实现：

#include<winsock2.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

首先加入以上的代码。接下来我会把会用到的函数写下来。

WSAStartup()

初始化

定义

WINSOCK_API_LINKAGE _Must_inspect_result_ int WSAAPI
WSAStartup(_In_ WORD wVersionRequested,_Out_ LPWSADATA lpWSAData);

第一个参数就是使用的WinSock的版本号，一般填0x0202或MAKEWORD(2, 2)，

第二个参数直接填new WSADATA()即可。

如果返回值不是0，那么WSAStartup()就是出错了。

socket()

获得一个可用的socket

定义

WINSOCK_API_LINKAGE _Must_inspect_result_ SOCKET WSAAPI
socket(_In_ int af,_In_ int type,_In_ int protocol);

第一个参数指定发生的区域，可以填AF_UNIX、AF_INET、AF_NS（DOS、Windows仅支持AF_INET）。

第二个参数指定套接字的类型，这里有三种：SOCK_STREAM（流SOCKET,TCP）、SOCK_DGRAM(数据报文，UDP)、SOCK_RAW(原始套接字)。

第三个参数说明该套接字使用的特定协议，如果调用者不希望特别指定使用的协议，则置为0，使用默认的连接模式。

bind()

负责绑定端口。

定义

WINSOCK_API_LINKAGE int WSAAPI
bind(_In_ SOCKET s,_In_reads_bytes_(namelen)const struct sockaddr FAR * name,_In_ int namelen);

s就是我们刚刚得到的Socket句柄，填上去没多大难度。

如果返回值是SOCKET_ERROR，那么bind()就是出错了。

name是socket的设置，一般这样填：


Sockaddr_in addr;
addr.sin_family = 2;
addr.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY)
addr.sin_port = htons(PORT);bind(s,addr,sizeof addr);

PORT是需要填写的端口号。

namelen是addr结构体的大小。

listen()

监听

定义

WINSOCK_API_LINKAGE int WSAAPI
listen(_In_ SOCKET s,_In_ int backlog);

s就是我们刚刚得到的Socket句柄，填上去没多大难度（见bind）。

backlog是listen的最大数目，一般填5。

如果返回值是SOCKET_ERROR，那么listen()就是出错了。

accept()

等待连接

定义

WINSOCK_API_LINKAGE _Must_inspect_result_ SOCKET WSAAPI
accept(_In_ SOCKET s,
_Out_writes_bytes_opt_(*addrlen) struct sockaddr FAR * addr,
_Inout_opt_ int FAR * addrlen);//啊！！

（呜呜呜好多啊）

s就是我们刚刚得到的Socket句柄，填上去没多大难度（见bind）。

如果没有需要的话，余下的参数都填NULL。

connect()

连接服务器

定义

WINSOCK_API_LINKAGE
int
WSAAPI
connect(_In_ SOCKET s,_In_reads_bytes_(namelen) const struct sockaddr FAR * name,_In_ int namelen);

一般都这么用

SOCKADDR_IN addr;
addr.sin_addr.S_un.s_addr = inet_addr(/*服务器IP*/);
addr.sin_family = 2;
addr.sin_port = htons(58250);connect(s,(PSOCKADDR)&addr,sizeof addr);

当然，s就是还是我们刚刚得到的Socket句柄。如果返回值是SOCKET_ERROR，那么connect()就是出错了。

send()/recv()

终于到了发送和接收环节，让我们来看下定义。

WINSOCK_API_LINKAGE
int
WSAAPI
recv(_In_ SOCKET s,_Out_writes_bytes_to_(len, return)__out_data_source(NETWORK) char FAR * buf,_In_ int len,_In_ int flags);

s是对方的socket，buf是我们存储recv到的消息的char指针，len是char数组的大小，最后一个参数没有用的话就填0。

WINSOCK_API_LINKAGE
int
WSAAPI
send(_In_ SOCKET s,_In_reads_bytes_(len) const char FAR * buf,_In_ int len,_In_ int flags);

s是对方的socket，buf是我们存储要send的消息的char指针，len是char数组的大小，最后一个参数没有用的话就填0。如果返回值是SOCKET_ERROR，那么send()/recv()就是出错了。

closesocket()

关闭一个socket连接

int closesocket(SOCKET s);

s是要关闭的socket连接。

现在话不多说，直接上代码。

Server代码：

// Chat Server.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#include <iostream>
#include <Winsock2.h>
#include<algorithm>
#include<Assert.h>
#include <vector>
#include<Windows.h>
#include <thread>
#include <string>
#include<mutex>
using namespace std;
#define err SOCKET_ERROR
vector<SOCKET> user = vector<SOCKET>();
thread tr;SOCKET sock;void Accept()
{while (true){char buf[1024] = {0};SOCKET s = accept(sock, NULL, NULL);if(s == SOCKET_ERROR)continue;user.push_back(s);}
}
int main()
{system("chcp 65001");WSADATA data;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &data) != 0){cout << "Wsa start error!";WSACleanup();system("pause");return -1;}sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);sockaddr_in addr;addr.sin_family = 2;addr.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);addr.sin_port = htons(54188);if (bind(sock, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == err){cout << "Bind start error!";WSACleanup();system("pause");return -1;}if (listen(sock, 20) == err){cout << "Listen start error!" << ::GetLastError();WSACleanup();system("pause");return -1;}cout << "running\n";tr = thread(Accept);while (true) {string str;cin >> str;for(auto var:user){send(var,str.c_str,str.size(),0);}}
}//好吧有点辣鸡，不过我写不出更好的了。

还有一种服务器。

// Chat Server2.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#include <iostream>
#include <Winsock2.h>
#include<algorithm>
#include<Assert.h>
#include <vector>
#include<Windows.h>
#include <thread>
#include <string>
#include<mutex>
using namespace std;
struct Sock
{SOCKET sk;string name;Sock(SOCKET s, string n){name = n; sk = s;}
};
#define err SOCKET_ERROR
vector<Sock> user = vector<Sock>();
thread tr;SOCKET sock;
void sn(Sock s,int top)
{string tb = "Welcome to chat system," + s.name+"\n\n\n\n\t";send(s.sk, tb.c_str(), strlen(tb.c_str()), 0);while (true){char buf[1024] = { 0 };int iLen = recv(s.sk, buf, 1024, 0);if (iLen ==-1){string name= s.name+" exit.";std::cout << "user "<<s.name<<" is exit\nIn "<<top<<".";closesocket(s.sk);for (size_t i = 0; i < user.size(); i++){send(user[i].sk,name.c_str(), strlen(name.c_str()), 0);}return;}cout << buf<<std::endl;for (size_t i = 0; i < user.size(); i++){send(user[i].sk, buf, iLen, 0);}}
}void Accept()
{while (true){char buf[1024] = {0};SOCKET s = accept(sock, NULL, NULL);recv(s, buf, 1024, 0);user.push_back(Sock(s, buf));thread* th = new thread(sn, user[user.size() - 1], user.size());cout << "new user connect!\n";cout << "list:\n";for (auto var : user){cout << var.name << ",";}cout << endl;}
}
int main()
{system("chcp 65001");WSADATA data;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &data) != 0){cout << "Wsa start error!";WSACleanup();system("pause");return -1;}sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);sockaddr_in addr;addr.sin_family = 2;addr.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);addr.sin_port = htons(54188);if (bind(sock, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == err){cout << "Bind start error!";WSACleanup();system("pause");return -1;}if (listen(sock, 20) == err){cout << "Listen start error!" << ::GetLastError();WSACleanup();system("pause");return -1;}cout << "running\n";tr = thread(Accept);while (true) {::Sleep(10);}
}

客户端代码：

略

开玩笑了，在这里：

// Chat Server.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//
#pragma warning(disable : 4996)//新版的visual studio会警告我们不要用旧的
//函数，不过为了保险起见，还是屏蔽下警告吧。
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#include <iostream>
#include <Winsock2.h>
#include<algorithm>
#include<Assert.h>
#include <vector>
#include<Windows.h>
#include <thread>
#include <string>
#include<mutex>
using namespace std;
#define err -1
SOCKET sock;int main()
{system("chcp 65001");WSADATA data;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &data) != 0){cout << "WsaStartup error!";WSACleanup();system("pause");return -1;}sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);sockaddr_in addr;addr.sin_family = 2;addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");//IP//有些编译器是addr.sin_addr.S_addraddr.sin_port = htons(54188);if (connect(sock, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == err){cout << "connect error!";WSACleanup();system("pause");return -1;}cout << "running\n";while(true){    char s[4096] = {0};recv(sock,s,4096,0);cout<<s;}
}

用C++写一个客户端是一个不太保险的行为，如果可以的话建议用C#写一个。

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C++ TCP Socket的使用（阻塞）

当然可以！

一、什么是socket?

二、TCP/IP协议

略

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