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前言
System.Net.IPEndPoint 是 .NET 中表示网络通信端点的核心类，用于表示网络通信中的端点（IP 地址 + 端口号）。无论是 TCP 服务器、UDP 客户端还是网络工具开发，IPEndPoint 都是不可或缺的组件。本文将详细介绍 IPEndPoint 的使用方法和常见场景。
一、什么是 IPEndPoint？
1. 定义
IPEndPoint 继承自 EndPoint 类，是 System.Net 命名空间中的一个类，用于表示网络通信中的端点（IP 地址 + 端口号）。它是 Socket 编程、Web 服务交互等场景的核心组件。
2. 组成
IPEndPoint 由以下两部分组成：
- IP 地址：标识网络上的设备。
- 端口号：标识设备上的服务或应用程序。
在 C# 中，IPEndPoint 是网络通信的核心，因为它定义了通信的源和目标地址。
3. IPEndPoint 的核心作用
IPEndPoint 类的主要作用是将 IP 地址 和 端口号 组合为一个逻辑端点，用于标识网络通信的目标或来源。例如：
- TCP 服务器：绑定到本地端口监听连接。
- UDP 客户端：指定发送数据的目标地址和端口。
- 网络工具：解析或生成网络配置中的端点信息。
二、基本用法
1. IPEndPoint 的构造方法
IPEndPoint 提供了多种构造方法，可以根据需要选择合适的方式创建对象。
1）使用构造函数
public IPEndPoint(long address, int port);
public IPEndPoint(IPAddress address, int port);
▶ 使用 IP 地址和端口号
IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("192.168.1.1");
int port = 8080;
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(ipAddress, port);
▶ 使用整数和端口
long address = 0x2414188f; // 对应 IPv4 地址 143.24.20.36
IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(address, 80);
Console.WriteLine(endpoint.ToString()); //输出：143.24.20.36:80
注意：长整型需按大端序（网络字节序）转换，建议优先使用 IPAddress.Parse
// 示例：创建 IPv4 端点
IPEndPoint endpoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.1.100"), 8080);
// 示例：创建 IPv6 端点
IPEndPoint ipv6Endpoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("2001:db8::1"), 53);
2）使用 Parse 和 TryParse 解析字符串
通过字符串直接创建 IPEndPoint，需注意格式要求：
- IPv4 格式：
IP:Port（如"192.168.1.100:8080"）。 - IPv6 格式：
[IPv6地址]:Port（如"[2001:db8::1]:53"）。
▶ Parse 方法
// 成功解析
IPEndPoint endpoint = IPEndPoint.Parse("127.0.0.1:80");
Console.WriteLine(endpoint); //输出：127.0.0.1:80
// IPv6 需要方括号
IPEndPoint ipv6Endpoint = IPEndPoint.Parse("[2001:db8::1]:53");
Console.WriteLine(ipv6Endpoint ); //输出：[2001:db8::1]:53
▶ TryParse 方法（推荐）
避免异常，返回布尔值表示是否成功：
if (IPEndPoint.TryParse("localhost:8080", out IPEndPoint? endpoint))
{
Console.WriteLine($"成功解析端点：{endpoint}");
}
else
{
Console.WriteLine("解析失败");
}
▶ 注意事项
- 无效地址问题：若输入字符串可解析为
Int64，Parse会将其视为 IP 地址（如"1"会被解析为0.0.0.1）。需确保输入符合点分十进制格式。 - 端口范围：端口号必须在
0-65535之间。
2. 主要字段与属性
IPEndPoint 提供了一些常用的属性，用于获取和设置端点的信息。
| 成员 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| MaxPort | const int | 端口最大值（65535），用于验证端口合法性 |
| MinPort | const int | 端口最小值（0），0 表示自动分配可用端口 |
| Address | IPAddress | 获取/设置终结点 IP 地址（支持运行时动态修改） |
| Port | int | 获取/设置终结点端口号（需在 0-65535 范围内） |
| AddressFamily | AddressFamily | 标识地址族（IPv4/IPv6） |
使用示例：
class Program
{
static void Main()
{
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.1.1"), 8080);
Console.WriteLine($"IP Address: {endPoint.Address}"); // IP Address: 192.168.1.1
Console.WriteLine($"Port: {endPoint.Port}"); // Port: 8080
// 修改 IP 地址和端口号
endPoint.Address = IPAddress.Parse("192.168.1.2");
endPoint.Port = 8081;
Console.WriteLine($"Modified IP Address: {endPoint.Address}"); // Modified IP Address: 192.168.1.2
Console.WriteLine($"Modified Port: {endPoint.Port}"); //Modified Port: 8081
// 获取端口最大最小值
Console.WriteLine($"MaxPort: {IPEndPoint.MaxPort}"); // MaxPort: 65535
Console.WriteLine($"MinPort: {IPEndPoint.MinPort}"); // MinPort: 0
}
}
3. 序列化与反序列化
IPEndPoint 可通过 Serialize 方法转换为 SocketAddress，用于低级网络操作：
class Program
{
static void Main()
{
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.1.1"), 8080);
SocketAddress socketAddress= endPoint.Serialize();
Console.WriteLine(socketAddress);
Console.WriteLine(endPoint.Create(socketAddress));
}
}
三、典型应用场景
1. 用于 Socket 通信
IPEndPoint 是 Socket 通信中常用的类，用于绑定本地端点或连接远程端点。
▶ 绑定本地端点
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
// 创建 Socket
Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
// 创建本地端点
IPEndPoint localEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8080);
// 绑定本地端点
socket.Bind(localEndPoint);
• IPAddress.Any 表示绑定本机所有可用 IP
▶ 连接远程端点
// 创建远程端点
IPEndPoint remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.1.1"), 8080);
// 连接远程端点
socket.Connect(remoteEndPoint);
2. 用于 TcpListener
TcpListener 是一个常用的类，用于监听传入的 TCP 连接请求。IPEndPoint 可以用来指定监听的地址和端口。
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
// 创建监听端点
IPEndPoint endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8080);
// 创建 TcpListener
TcpListener listener = new TcpListener(endPoint);
// 开始监听
listener.Start();
Console.WriteLine("等待连接...");
TcpClient client = listener.AcceptTcpClient();
Console.WriteLine("客户端已连接");
3. 用于 UdpClient
UdpClient 是一个用于 UDP 通信的类，IPEndPoint 可以用来发送和接收数据。
▶ 发送数据
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
// 创建远程端点
IPEndPoint remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("192.168.1.1"), 8080);
// 创建 UdpClient
UdpClient udpClient = new UdpClient();
// 发送数据
byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, World!");
udpClient.Send(data, data.Length, remoteEndPoint);
▶ 接收数据
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
// 创建本地端点
IPEndPoint localEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 8080);
// 创建 UdpClient 并绑定本地端点
UdpClient udpClient = new UdpClient(localEndPoint);
Console.WriteLine("等待数据...");
IPEndPoint remoteEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
byte[] data = udpClient.Receive(ref remoteEndPoint);
Console.WriteLine($"收到数据: {Encoding.UTF8.GetString(data)}");
Console.WriteLine($"来自: {remoteEndPoint.Address}:{remoteEndPoint.Port}");
4. 实例应用
下面通过一个简单的服务器和客户端示例，演示如何使用 IPEndPoint 类进行网络通信。
▶ 服务器端
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
public class TcpServer
{
public static void Main()
{
// 创建一个 TcpListener，绑定到本地 IP 地址和端口号
IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse("127.0.0.1");
int port = 8080;
TcpListener listener = new TcpListener(new IPEndPoint(ipAddress, port));
// 开始监听
listener.Start();
Console.WriteLine("服务器已启动，等待客户端连接...");
// 接受客户端连接
TcpClient client = listener.AcceptTcpClient();
Console.WriteLine("客户端已连接。");
// 获取网络流
NetworkStream stream = client.GetStream();
// 接收数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
string dataReceived = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesRead);
Console.WriteLine($"接收到的数据: {dataReceived}");
// 发送数据
string response = "Hello from server!";
byte[] responseBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(response);
stream.Write(responseBytes, 0, responseBytes.Length);
// 关闭连接
stream.Close();
client.Close();
listener.Stop();
Console.WriteLine("连接已关闭。");
}
}
▶ 客户端
using System;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
public class TcpClientApp
{
public static void Main()
{
// 创建一个 TcpClient，连接到服务器的 IP 地址和端口号
string serverIp = "127.0.0.1";
int port = 8080;
TcpClient client = new TcpClient(serverIp, port);
Console.WriteLine("已连接到服务器。");
// 获取网络流
NetworkStream stream = client.GetStream();
// 发送数据
string message = "Hello from client!";
byte[] messageBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(message);
stream.Write(messageBytes, 0, messageBytes.Length);
Console.WriteLine($"发送的数据: {message}");
// 接收数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
string response = Encoding.ASCII.GetString(buffer, 0, bytesRead);
Console.WriteLine($"从服务器接收到的数据: {response}");
// 关闭连接
stream.Close();
client.Close();
Console.WriteLine("连接已关闭。");
}
}
四、常见问题与解决方案
1. IPv6 地址解析失败
原因：未使用方括号包裹 IPv6 地址。
// 错误写法（缺少方括号）
IPEndPoint.Parse("2001:db8::1:53"); // 抛出异常
// 正确写法
IPEndPoint.Parse("[2001:db8::1]:53");
2. 端口超出范围
// 端口号 70000 超出最大值 65535
var invalidEndpoint = new IPEndPoint(IPAddress.Loopback, 70000); // 抛出 ArgumentOutOfRangeException
端口合法性验证
public static bool ValidatePort(int port)
{
return port >= IPEndPoint.MinPort && port <= IPEndPoint.MaxPort;
}
// 使用示例
if (!ValidatePort(70000))
throw new ArgumentOutOfRangeException("端口超出合法范围");
3. 动态获取本地 IP 地址
// 获取本机所有 IPv4 地址
var localIPs = Dns.GetHostEntry(Dns.GetHostName())
.AddressList
.Where(ip => ip.AddressFamily == AddressFamily.InterNetwork);
4. 异常处理策略
常见异常类型：
ArgumentOutOfRangeException：端口号超出 0-65535 范围ArgumentNullException：传入的IPAddress为nullSocketException：端口已被占用或权限不足
处理建议：
try
{
var endpoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("invalid.ip"), 80);
}
catch (FormatException ex)
{
Console.WriteLine($"IP地址格式错误: {ex.Message}");
}
catch (ArgumentOutOfRangeException ex)
{
Console.WriteLine($"端口号非法: {ex.Message}");
}
5. 跨平台与性能优化
1）IPv4/IPv6 双栈支持
// 优先使用 IPv6 并兼容 IPv4
IPEndPoint ep = new IPEndPoint(IPAddress.IPv6Any, 8080);
Socket socket = new Socket(AddressFamily.InterNetworkV6, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
socket.DualMode = true; // 启用双栈模式
2）端点池缓存优化
private static ConcurrentDictionary<string, IPEndPoint> _endpointCache = new();
public static IPEndPoint GetCachedEndpoint(string ip, int port)
{
string key = $"{ip}:{port}";
return _endpointCache.GetOrAdd(key, k =>
{
IPAddress address = IPAddress.Parse(ip);
return new IPEndPoint(address, port);
});
}
五、最佳实践
- 优先使用
TryParse：避免因无效字符串导致的异常。 - 明确 IPv4/IPv6 格式：IPv6 地址需用方括号包裹。
- 端口范围检查：确保端口号在
0-65535之间。 - 使用
IPAddress.Any或IPAddress.IPv6Any：服务器监听所有网络接口。
结语
回到目录页：C#/.NET 知识汇总
希望以上内容可以帮助到大家，如文中有不对之处，还请批评指正。
参考资料：
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