socket编程入门

最新推荐文章于 2025-07-24 23:18:23 发布

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#socket #windows #网络 #通信

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本文介绍了Socket编程的基础知识，特别是在Windows环境下。讲解了如何创建服务器端和客户端，包括定义套接字、初始化监听、建立连接等步骤，并强调了异常处理和错误检查的重要性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Socket又称"套接字"，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。一个Socket由：IP地址+端口号所组成；

网络层的“ip地址”可以唯一标识网络中的主机，而传输层的“协议+端口”可以唯一标识主机中的应用程序（进程）。这样利用三元组（ip地址，协议，端口）就可以标识网络的进程了，网络中的进程通信就可以利用这个标志与其它进程进行交互。

现在编写两个程序（运行在同一台主机上），一个作为服务器端，一个作为客户端；思路如下：

以下是Windows下的Socket编程，需要的头文件有：

#include<stdio.h>
#include<memory.h>
#include<WinSock2.h>  //Socket所在的头文件

但是仅仅包含头文件还不可以，需要把链接文件包含进来：

#pragma comment (lib, "ws2_32.lib")

否则程序无法运行！

服务器端：
0.定义两个socket标识：int listenFd,connectFd;一个用于监听是否有客户进行连接，一个用于和客户端进行连接

1.添加以下一个变量以及一个函数：

  WSADATA wsaData;
  WSAStartup(0x0101, &wsaData);

WSAStartup函数是为了通知系统调用Socket的Dll（动态链接库文件），故 WSAStartup应先于其他的winsock函数

如果不添加该函数，则容易导致程序无法运行；

2.初始化监听套接字:

 int listenFd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

套接字实际是一个int整型，计算机中很多资源、程序都会用一个int进行表示，例如句柄、进程PID、Linux下的文件表示等（有不懂可以自行Google查阅）

#func解说：int sock=socket( protofamily, type, protocol );
protofamily指定所使用的协议族，对TCP/IP协议族取值为AF_INET。type指定采用的通信类型：流传输模式取值SOCK-STREAM；报文传输模式取值SOCK-DGRAM。protocol指定所使用的传输协议,可默认为0；

3.定义服务器的地址用于通信：struct sockaddr_in serverAddr;
sockaddr_in是一个结构体：

struct sockaddr_in {
u_char sin_len;           /* total length of the address */
u_char sin_family;        /* family of the address */
char sin_port;            /* protocol port number */
struct in_addr sin_addr;  /* IPv4 address of computer *, 通常为INADDR_ANY/
char sin_zero[8];         /* not used (set to zero) */
};

而其中的in_addr也是一个结构体：如下

struct in_addr{
    union{  struct{ u_char s_b1, s_b2, s_b3, s_b4;} s_un_b;
            struct{u_short s_w1,s_w2;}  s_un_w;
            u_long s_addr;
          } s_un

如果看不懂可以暂时忽略，只要记得结构体sockaddr_in用来储存一个服务器或客户端的地址

4.服务器地址serverAddr的初始化：
a.memset初始化为0：memset(&serverAddr,0,sizeof(serverAddr));
b.指定serverAddr的协议族：sin_family赋值为AF_INET（表示TCP/IP）;
c.指定serverAddr的源地址：sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);IP地址设置为系统自动获取本机IP地址
d.指定serverAddr的端口：sin_port=htons(PORT);PORT=自定义端口

5.将服务器地址绑定到监听套接字上：

 bind(listenFd,(struct sockaddr *)&serverAddr,sizeof(serverAddr);

只有进行绑定服务器才会拥有一个地址，客户端才可以连接到服务器

#func解说：bind ( socket, addr, addrlen )
socket是所用套接字的描述符；addr是一个结构，它指定将要赋给套接字的地址；addrlen指出地址的长度。

6.开始监听是否有客户端进行连接：

 listen(listenFd,10);

#func解说：listen ( socket, queuesize )
socket是所用套接字的描述符，queuesize指定请求队列的长度。

7.在一个死循环中，如果有客户端连接，则连接套接字进行连接

connectFd=accept(listenFd,(struct sockaddr *)NULL,NULL);

#func解说： accept ( socket, caddress, caddresslen )
socket是所用套接字的描述符；caddress是sockaddr_in结构类型的地址，填入已建立连接的客户地址，caddresslen是指向一个整数的指针，指定地址长度。accept为该连接创建一个新的套接字，并将这个新套接字的描述符返回给调用者。

8.接受客户端传过来的数据：

 int n=recv(connectFd,buff,MAXLINE,0);

#func解说：recv ( socket, buffer, length, flags )
socket是所用套接字的描述符， buffer指定用来存放接收数据的内存地址， 1ength指定这个缓冲区的大小，flags允许调用者控制一些细节。

9.向客户端发送回应数据：

send(conncetFd,MESSAGE,Len,0);

#func解说：send ( socket, data, length, flags )
socket是所用套接字的描述符，data是待发送数据在内存中的地址，1ength是一个整数，指定数据的字节数，参数flags包含请求特殊选项的比特位。

10.关闭连接

closesocket(connectFd);
closesocket(listenFd);

#func解说：close (socket)
socket是所用套接字的描述符，需要先关闭连接套接字，再关闭监听套接字

完整的代码如下：其中的检测错误下面会进行说明：

#include<stdio.h>
#include<memory.h>
#include<WinSock2.h>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib") 
#define MPORT 8000
#define MAXLEN 2048

void main(){

	char buff[MAXLEN];
	int listenFd, conncetFd;
	sockaddr_in serverAddr;

	WSADATA wsaData;
	WSAStartup(0x0101, &wsaData);

	//初始化Socket
	listenFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	if (listenFd < 0){
		printf("Error at socket():%ld\n", WSAGetLastError());
		exit(0);
	}
	//初始化
	memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr));
	serverAddr.sin_family = AF_INET;
	serverAddr.sin_port = htons(MPORT);//设置端口 
	serverAddr.sin_addr.s_addr =INADDR_ANY;//IP地址设置成INADDR_ANY,让系统自动获取本机的IP地址

	//将本地地址绑定到所创建的套接字上
	if (bind(listenFd, (struct sockaddr *)&serverAddr, sizeof(sockaddr)) < 0){
		printf("Error at bind():%ld\n", WSAGetLastError());
		exit(0);
	}
	//开始监听是否有客户端连接
	if (listen(listenFd, 10) < 0){
		printf("Error at listen():%ld\n", WSAGetLastError());
		exit(0);
	}
	printf("=======wait for client=========\n");
	while (1){
		//阻塞直到有客户端连接，不然多浪费CPU资源
		if ((conncetFd = accept(listenFd, (struct sockaddr *)NULL, NULL)) < 0){
			printf("Error at accept():%ld\n", WSAGetLastError());
			continue;
		}
		//接受客户端传过来的数据
		int n = recv(conncetFd, buff, MAXLEN, 0);
		if(n>=0) buff[n] = '\0';
		printf("%s\n", buff);
		//向客户端发送回应数据
		send(conncetFd, "Hello，This message is frome Server\n", 8, 0);
		closesocket(conncetFd);
	}

	closesocket(listenFd);
	exit(0);

}

关于以上的异常判断，每执行一个函数，socket()、bind()、listen()等都会返回一个int整型，如果函数运行出错，则返回-1，成功则会返回一个不同的整数（具体返回的整数可以看上面的#func函数解说）；

所以，当函数返回-1的时候，调用该函数WSAGetLastError()可以打印出错信息（一个整型），你可以通过查找该整型得到解决方法

客户端：与服务器端比较类似，如下：

0.定义一个socket标记：int connectFd；

1.添加以下一个变量以及一个函数：WSAStartup应先于其他的winsock函数

WSADATA wsaData;
WSAStartup(0x0101, &wsaData)

2.初始化监听套接字:

connectFd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

#func解说：与服务器端相同

3.定义服务器的地址用于通信：struct sockaddr_in serverAddr;

4.服务器地址serverAddr的初始化：
a.memset初始化为0：memset(&serverAddr,0,sizeof(serverAddr));
b.指定serverAddr的协议族：sin_family赋值为AF_INET（TCP/IP）;
c.指定serverAddr的源地址：sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");IP地址设置为本机IP地址
d.指定serverAddr的端口：sin_port=htons(PORT);PORT=自定义端口

5.连接服务器：

connect(connectFd, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr))；

#func解说：与服务器端相同

6.如果连接服务器成功，则可以发送数据：

sendLen = send(connect_sockFd, mess, strlen(mess), 0)

#func解说：返回发送的数据长度（sendLen），与服务器端相同

7.接收数据：

 recLen = recv(connectFd, recMessage, MAXLEN, 0)

#func解说：与服务器端相同

8.关闭连接

closesocket(connectFd);

完整代码如下：

#include<stdio.h>
#include<WinSock2.h>
#include<memory.h>
#pragma comment (lib, "ws2_32.lib") 

#define MPORT 8000
#define MAXLEN 2048

void main(){

	int connectFd;
	char rec[MAXLEN];
	int len=0;
	struct sockaddr_in serverAddr;

	WSADATA wsaData;
	WSAStartup(0x0101, &wsaData);

	if ((connectFd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){
		printf("Error at socket():%ld\n", WSAGetLastError());
		exit(0);
	}

	memset(&serverAddr, 0, sizeof(serverAddr)); 
	serverAddr.sin_family = AF_INET; 
	serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
	serverAddr.sin_port = htons(MPORT);
	

	if ((connect(connectFd, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) )< 0){
		printf("Error at connect():%ld\n", WSAGetLastError());
		exit(0);
	}
	printf("conncect succeed\n");
	int temp;
	if ((temp = send(connectFd, "Hello world", strlen("Hello world"), 0)) < 0){
		printf("send error\n");
	}
	if ((len = recv(connectFd, rec, MAXLEN, 0) )< 0){
		printf("Error at recv():%ld\n", WSAGetLastError());
		exit(0);
	}
	rec[len] = '\0';
	printf("%s\n", rec);
	closesocket(connectFd);
}

以上就是Socket编程的基本思路，如果想了解每个函数具体的作用，可以参考： http://download.youkuaiyun.com/detail/u012336923/8135589