面向连接的套接字编程
一、 实验目的
1.了解Socket的工作原理、服务方式和类型。
2.了解Socket应用程序的框架结构及相关数据结构。
3.理解面向连接的Socket通信流程。
4.掌握使用WinSock函数编写面向连接的网络应用程序的方法。
二、实验内容和要求
1.编写Windows平台上的基于TCP套接字的服务器应用程序TcpServer。服务器端接收客户端发送的消息，显示收到消息的来源、时间和消息内容，并向客户端回送信息进行接收确认。
2.编写Windows平台上的基于TCP套接字的客户端应用程序TcpClient。客户端程序主动发起与服务器程序的连接，读取用户输入的信息并向服务器发送，并接收服务器端的回送信息。
3.在同一台或不同计算机上分别运行TcpServer和TcpClient进行消息的发送和接收测试。要求建立连接后客户端可连续多次向服务器端发送消息。
4.使用Windows命令分别查看TcpServer和TcpClient的TCP连接信息和进程信息。
三、实验原理
1.在server端，server首先启动，调用socket()创建套接字；然后调用bind()绑定server的地址（IP+port）；再调用listen()让server做好侦听准备，并规定好请求队列长度，然后server进入阻塞状态，等待client的连接请求；最后通过accept()来接收连接请求，并获得client的地址。当accpet接收到一个client发来的connet请求时，将生成一个新的socket，用于传输数据。
2.在client端，client在创建套接字并指定client的socket地址，然后就调用connect()和server建立连接。一旦连接建立成功，client和server之间就可以通过调用recv和send来接收和发送数据。一旦数据传输结束，server和client通过调用close()来关闭套接字。
3.流程图：
主要函数说明：
1.Socket（）：用于创建与指定的服务提供绑定套接字。
2.Bind（）：将本地地址与socket绑定在一起。
3.Listen（）：将套接字设置为监听接入连接的状态。
4.accept（）：服务器端调用listen（）函数监听接入连接后，可以调用accept（）函数来等待接受连接请求。
5.recv（）：从已连接的socket中接收数据。
6.send（）：在已建立连接的socket上发送数据。
7.closesocket（）：关闭一个socket，释放所占有的资源。
8.connect（）：用于建立到socket的连接，该socket必须处于监听状态。
四、运行结果：
1.成功建立连接
2.在客户端上输入信息后，服务端可以接收发来的信息
3.Quit 退出
4. 0.0.0.0:9990端口上有一个TCP处于LINSTENING状态
5.本地IP端口9990上有一个TCP连接处于ESTANLISHED状态。
五、实验小结
1.分别建立两个方案，来运行服务端和客服端。用C++来实现本程序。
2.运行服务器程序后，可以在cmd查看服务器程序是否处于监听状态。
3.再此基础上运行客服端程序，执行 netstat –nao 可以看到本机IP的9990端口上，有一个TCP连接处于建立连接状态。
附：「Visual Studio 2012.exe」https://www.aliyundrive.com/s/kJnjpnmF1Nn 提取码: f1h1 。
附：程序源代码
TcpServer服务器端应用程序源代码：
#include "stdafx.h"
#include <WINSOCK2.H>
#include <iostream>
#pragma comment (lib,"WS2_32.lib")
#define BUF_SIZE 64
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsd;
SOCKET sServer;
SOCKET sClient;
int retVal;
char buf[BUF_SIZE];
//初始化Socket
if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsd) != 0)
{
printf("WSAStartup failed !\n");
return 1;
}
printf("服务器初始化成功!\n");
//创建用于监听的socket
sServer = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
if(INVALID_SOCKET == sServer)
{
printf("socket failed !\n");
WSACleanup();
return -1;
}
printf("服务器创建用于监听套接字成功!\n");
//设置服务器socket地址
SOCKADDR_IN addrServ;
addrServ.sin_family =AF_INET;
addrServ.sin_port = htons(9990);
addrServ.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
printf("设置服务器socket地址成功!\n");
//绑定socket server到本地地址
retVal = bind(sServer,(const struct sockaddr*)&addrServ,sizeof(SOCKADDR_IN));
if(SOCKET_ERROR == retVal)
{
printf("bond failed !\n");
closesocket(sServer);
WSACleanup();
return -1;
}
printf("服务器绑定socket server到本地地址成功!\n");
//在sockets server上进行监听
retVal = listen(sServer,1);
if(SOCKET_ERROR == retVal)
{
printf("listen failed !\n");
closesocket(sServer);
WSACleanup();
return -1;
}printf("服务器以处于监听状态!\n");
//接受来之客户端的请求
printf("TCP Server start...\n");
sockaddr_in addrClient; //客户端地址
int addrClientlen = sizeof(addrClient);
sClient = accept(sServer,(sockaddr FAR*)&addrClient,&addrClientlen);
if(INVALID_SOCKET == sClient)
{
printf("accept failed !\n");
closesocket(sServer);
WSACleanup();
return -1;
}printf("服务器以与一个客户端建立连接...\n");
//循环接受客户端的数据，直接客户端发送quit命令后退出
while(true)
{
printf("服务器开始接收客户端数据...\n");
ZeroMemory(buf,BUF_SIZE);
retVal = recv(sClient,buf,BUF_SIZE,0);
printf("接收客户端的数据: %s\n",buf);
if(SOCKET_ERROR == retVal)
{
printf("recv failed !\n");
closesocket(sServer);
closesocket(sClient);
WSACleanup();
return -1;
}
//获取当前系统时间
SYSTEMTIME st;
GetLocalTime(&st);
char sDateTime[30];
sprintf(sDateTime,"%4d-%2d-%2d %2d:%2d:%2d",st.wYear,st.wMonth,st.wDay,st.wHour,st.wMinute,st.wSecond);
//打印输出的信息
printf("%s,Recv From Client [%S:%d] :%s\n",sDateTime,inet_ntoa(addrClient.sin_addr),addrClient.sin_port,buf);
//如果客户端发送“quit”字符串，则服务器退出
if(strcmp(buf,"quit")==0)
{
retVal = send(sClient,"quit",strlen("quit"),0);
break;
}
//否则向客户端发送回显字符串
else
{
char msg[BUF_SIZE];
sprintf(msg,"Message received - %s",buf);
retVal = send(sClient,msg,strlen(msg),0);
if (SOCKET_ERROR == retVal)
{
printf("send failed !\n");
closesocket(sServer);
closesocket(sClient);
WSACleanup();
return -1;
}
}
}
//释放socket
closesocket(sServer);
closesocket(sClient);
WSACleanup();
//暂停，按任意键退出
system("pause");
return 0;
}
TcpClient客户端应用程序源代码：
// TcpClient.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include <WINSOCK2.H>
#include <string>
#include <iostream>
#pragma comment(lib,"WS2_32.lib")
#define BUF_SIZE 64
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsd;
SOCKET sHost;
SOCKADDR_IN servAddr;
char buf[BUF_SIZE];
int retVal;
//初始化Socket环境
if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsd)!=0)
{
printf("WSAStartup failed !\n");
return 1;
}
//创建套接字
sHost = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
if(INVALID_SOCKET == sHost)
{
printf("socket failed !\n");
WSACleanup();
return -1;
}
//设置服务器Socket地址
servAddr.sin_family = AF_INET;
//用户需要根据实际情况修改
servAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
//在实际应用中，建议将服务器的IP地址和端口号保存在配置文件中
servAddr.sin_port=htons(9990);
//计算地址的长度
int sServerAddlen = sizeof(servAddr);
//连接服务器
printf("TcpClient trying to connect to TcpServer...\n");
retVal = connect(sHost,(LPSOCKADDR)&servAddr,sizeof(servAddr));
if(SOCKET_ERROR == retVal)
{
printf("Connet to TcpServer failed !\n");
closesocket(sHost);
WSACleanup();
return -1;
}
while(true)
{
printf("Please input a string to send:");
std::string str;
//接收输入的数据
std::getline(std::cin,str);
//将用户输入的数据复制到buf中
ZeroMemory(buf,BUF_SIZE);
strcpy(buf,str.c_str());
//向服务器发送数据
retVal = send(sHost,buf,strlen(buf),0);
if(SOCKET_ERROR==retVal)
{
printf("send failed ! \n");
closesocket(sHost);
WSACleanup();
return -1;
}
//接收服务器回传的数据
retVal = recv(sHost,buf,sizeof(buf)+1,0);
printf("Recv From Server: %s\n",buf);
//如果收到“quit”,则退出
if(strcmp(buf,"quit")==0)
{
printf("quit!\n");
break;
}
}
printf("客户端数据发送完成！\n");
//释放资源
closesocket(sHost);
WSACleanup();
//暂停，按任意键继续
system("pause");
return 0;
}
原文地址：https://www.cnblogs.com/mymck/p/16081009.html
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