Day2：Windows网络编程-TCP

今天开始进入Windows网络编程的学习，在学习的时候总是陷入Windows复杂的参数，纠结于这些。从老师的讲解中，这些内容属于是定式，主要学习写的逻辑。给自己提个醒，要把精力放在正确的位置，不要无端耗费精力。

关于C/S模式

C：Client 客户端：

• 打开一个通信通道，并连接到服务器所在主机的特定端口
• 向服务器发服务请求，等待并接收应答，继续提出请求
• 请求结束后关闭通信通道并终止

S：Server 服务端：

• 首先服务器先启动，并根据请求提供相应的服务
• 打开一个通信通道，在某一地址和端口上接收请求
• 等待客户请求到达该端口
• 接收到服务请求，处理该请求并发送应答信号
• 返回第二步，等待另一客户请求
• 关闭服务器

关于TCP与UDP

TCP：面向连接的套接字

• 传输过程中数据不会丢失
• 按顺序传输数据
• 传输的过程中不存在数据边界

UDP：面向消息的套接字

• 强调快速传输而非顺序
• 传输的数据可能丢失也可能损毁
• 限制每次传输数据的大小
• 传输的数据由数据边界

关于IP

是分配给用户上网使用的网际协议

常见的IP地址分为IPv4与IPv6两大类两大类

关于端口

为区分程序中创建的套接字而分配给套接字的序号

不同的端口对应不同的应用程序

端口有65536之多

关于套接字类型与协议设置

SOCK_STREAM 对应TCP协议

SOCK_DGRAM 对应UDP

SOCK_RAW 可以读写内核没有处理的IP数据包，避开 TCP/IP 处理机制，被传送的数据报可以被直接传送给需要它的的应用程序

关于网络编程的基本函数和基本数据结构

两个重要的数据结构：

struct sockaddr {u_short sa_family; //16 位地址类型 2 字节char sa_data[14]; //14 字节地址数据：ip + port
};

struct sockaddr_in {short sin_family; //16 位地址类型u_short sin_port; //16 位端口号 65535 2 的 16 次方struct in_addr sin_addr; //32 位 IP 地址 4 字节char sin_zero[8]; //8 字节填充
};

TCP 套接字

TCP Server

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <WinSock2.h>// error LNK2019: 无法解析的外部符号 __imp__accept@12，函数 _main 中引用了该符号
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")   // 导入库int main()
{printf("TCP Server\n");// 0. 初始化网络库 加载套接字库 这是个标准做法，直接拷贝即可WORD wVersionRequested;WSADATA wsaData;int err;wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);// 1、初始化套接字库err = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);if (err != 0){printf("WSAStartup errorNum = %d\n", GetLastError());return err;}if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2){printf("LOBYTE errorNum = %d\n", GetLastError());WSACleanup();return -1;}// 1. 安装电话机// AF_INET指定了使用 IPv4 地址和 TCP/IP 协议栈进行网络通信。// 用于指定套接字的类型，表示基于流的传输协议，常用于 TCP 协议的网络通信。// 第三个参数由前两个决定。// 光标放在socket()函数上，摁下F1，转到官方文档SOCKET sockSrv = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);   //socket 函数创建一个绑定到特定传输服务提供者的套接字。if (INVALID_SOCKET == sockSrv){printf("socket errorNum = %d\n", GetLastError());return -1;}// 2. 分配电话号码，填充参数SOCKADDR_IN addSrv;  // SOCKADDR_IN结构指定 AF_INET 地址系列的传输地址和端口。// 设置为任何IPaddSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);addSrv.sin_family = AF_INET;addSrv.sin_port = htons(6000);// 根据官方文档，这里需要强转 if (SOCKET_ERROR == bind(sockSrv, (SOCKADDR*)&addSrv, sizeof(SOCKADDR))) // 绑定函数将本地地址与套接字相关联。{printf("bind errorNum = %d\n", GetLastError());return -1;}// 3. 监听 listen// 将套接字置于侦听传入连接的状态。if (SOCKET_ERROR == listen(sockSrv, 5)){printf("listen errorNum = %d\n", GetLastError());return -1;}SOCKADDR_IN addrCli;int len = sizeof(SOCKADDR);while (true){// 4.分配一台分机去处理客户端的连接printf("begin accept: \n");SOCKET sockConn = accept(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrCli,&len);printf("end accept: \n");char sendBuf[100] = { 0 };sprintf_s(sendBuf, 100, "Welcome %s to bingo!",inet_ntoa(addrCli.sin_addr));int iLen = send(sockConn,sendBuf,strlen(sendBuf),0);char recvBuf[100] = { 0 };iLen = recv(sockConn, recvBuf, 100, 0);printf("recvBuf = %s\n", recvBuf);// 关闭分机closesocket(sockConn);}// 关闭总机closesocket(sockSrv);WSACleanup();system("pause");return 0;
}

TCP Client

代码如下：

#include <WinSock2.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")int main()
{printf("Client\n");char sendBuf[] = "hello,world";//1 初始化网络库// 加载套接字库WORD wVersionRequested;WSADATA wsaData;int err;wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);// 1、初始化套接字库err = WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);if (err != 0){printf("WSAStartup errorNum = %d\n", GetLastError());return err;}if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2){printf("LOBYTE errorNum = %d\n", GetLastError());WSACleanup();return -1;}// 2 安装电话机// 新建套接字SOCKET sockCli = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (INVALID_SOCKET == sockCli){printf("socket errorNum = %d\n", GetLastError());return -1;}SOCKADDR_IN addrSrv;addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("10.134.142.81");addrSrv.sin_family = AF_INET;addrSrv.sin_port = htons(6000);// 3 连接服务器if (SOCKET_ERROR == connect(sockCli, (SOCKADDR*)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR))){printf("connect errorNum = %d\n", GetLastError());return -1;}// 4 接收和发送数据char recvBuf[100] = { 0 };int iLen = recv(sockCli, recvBuf, 100, 0);if (iLen < 0){printf("recv errorNum = %d\n", GetLastError());return -1;}printf("Client recvBuf = %s\n", recvBuf);// 发送数据iLen = send(sockCli, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);if (iLen < 0){printf("send errorNum = %d\n", GetLastError());return -1;}// 关闭套接字closesocket(sockCli);WSACleanup();system("pause");return 0;
}// 报错：严重性	代码	说明	项目	文件	行	禁止显示状态
// 错误	C4996	'inet_addr': Use inet_pton() or InetPton() instead or define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS to disable deprecated API warnings	TCP Client	C : \Users\mi\Desktop\Code - C++\MyNetPro\TCP Client\TCP Client.cpp	38
// 我们需要把它 _WINSOCK_DEPRECATED 忽略掉 工程属性 C++预处理器添加即可

结果如下：

关于Listen()

listen(sockSrv,5)：这个函数是规定了消息队列，最多可以有五个，后面再来的消息会来连接不上。

关于VS的启动项

设置哪个为启动项就会编译那个过程的C++文件

关于报错： _WINSOCK_DEPRECATED 

// 报错：严重性    代码    说明    项目    文件    行    禁止显示状态
// 错误    C4996    'inet_addr': Use inet_pton() or InetPton() instead or define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS to disable deprecated API warnings    TCP Client    C : \Users\mi\Desktop\Code - C++\MyNetPro\TCP Client\TCP Client.cpp    38
// 我们需要把它 _WINSOCK_DEPRECATED 忽略掉 工程属性 C++预处理器添加即可

优化recv与send，解决超大数据传输问题

接收端：

int MySocketRecv0(int sock, char* buf, int dateSize)
{//循环接收int numsRecvSoFar = 0;        // 目前受到的数据int numsRemainingToRecv = dateSize; // 剩余要收的数据printf("enter MySocketRecv0\n");while (1){int bytesRead = recv(sock, &buf[numsRecvSoFar], numsRemainingToRecv, 0);printf("###bytesRead = %d,numsRecvSoFar = %d, numsRemainingToRecv = %d\n",bytesRead, numsRecvSoFar, numsRemainingToRecv);if (bytesRead == numsRemainingToRecv) // 一次性完全接收{return 0;}else if (bytesRead > 0) // 未接收完，更新已接受数据和未接受数据{numsRecvSoFar += bytesRead;numsRemainingToRecv -= bytesRead;continue;}else if ((bytesRead < 0) && (errno == EAGAIN)){continue;}else{return -1;}}
}

发送端：

int MySocketSend0(int socketNum, unsigned char* data, unsigned dataSize)
{unsigned numBytesSentSoFar = 0;unsigned numBytesRemainingToSend = dataSize;while (1){int bytesSend = send(socketNum, (char const*)(&data[numBytesSentSoFar]),numBytesRemainingToSend, 0/*flags*/);if (bytesSend == numBytesRemainingToSend){return 0;}else if (bytesSend > 0){numBytesSentSoFar += bytesSend;numBytesRemainingToSend -= bytesSend;continue;}else if ((bytesSend < 0) && (errno == 11)){continue;}else{return -1;}}
}