一、IP地址操作类
1、IPAddress类
a、在该类中有一个 Parse()方法，可以把点分的十进制IP表示转化成IPAddress类，方法如下：
IPAddress address = IPAddress.Parse(“192.168.0.1”);
b、IPAddress提供4个只读字段
Any 用于代表本地系统可用的任何IP地址
Broadcase 用于代表本地网络的IP广播地址
Loopback 用于代表系统的回送地址
None 用于代表系统上没有网络接口
其中IPAddress.Any最常用可以用来表示本机上所有的IP地址，这对于socket服务进行侦听时，最方便使用，不用对每个IP进行侦听了。而IPAddress.Broadcase可用来UDP的IP广播，这些具体讲socket时再详细介绍。
2、IPEndPoint类
我们可以通过二种构造方法来创建IPEndPoint类：
a、IPEndPoint(long address, int port)
b、IPEndPoint(IPAddress address, int port)
四个属性：
Address
AddressFamily
Port
MaxPort
MinPort
这些应该从名字上就很好理解，不再一一介绍。IPEndPoint其实就是一个IP地址和端口的绑定，可以代表一个服务，用来Socket通讯。
二、DNS相关类
DNS类有四个静态方法，来获取主机DNS相关信息，
1、GetHostName()
通过Dns.GetHostName()可以获得本地计算机的主机名
2、GetHostByName()
根据主机名称，返回一个IPHostEntry 对象：
IPHostEntry GetHostByName(string hostName)
其中IPHostEntry把一个DNS主机名与一个别名和IP地址的数组相关联，包含三个属性：
AddressList：一个IPAddress对象的数组
Aliases：一个字符串对象数组
HostName：一个用于主机名的字符串对象
3、GetHostByAddress()
类似于GetHostByName()，只不过这里的参数是IP地址，而不是主机名，也返回一个IPHostEntry对象。
IPHostEntry GetHostByAddress(IPAddress address)
IPHostEntry GetHostByAddress(string address)
4、Resolve()
当我们不知道输入的远程主机的地址是哪种格式时（主机名或IP地址），用以上的二种方法来实现，我们可能还要通过判断客户输入的格式，才能正确使用，但Dns类提供一更简单的方法Resolve()，该方法可以接受或者是主机名格式或者是IP地址格式的任何一种地址，并返回IPHostEntry对象。
一、服务端Socket侦听：
服务端Socket侦听主要分以下几个步骤，按照以下几个步骤我们可以很方便的建立起一个Socket侦听服务，来侦听尝试连接到该服务器的客户Socket，从而建立起连接进行相关通讯。
1、创建IPEndPoint实例，用于Socket侦听时绑定
IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 6001);
2、创建套接字实例
serverSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
这里创建的时候用ProtocolType.Tcp，表示建立一个面向连接(TCP)的Socket。
3、将所创建的套接字与IPEndPoint绑定
serverSocket.Bind(ipep);
4、设置套接字为收听模式
serverSocket.Listen(10);
以上这四步，我们已经建立了Socket的侦听模式，下面我们就来设置怎么样来获取客户Socket连接的实例，以及连接后的信息发送。
5、在套接字上接收接入的连接
while (true){
try{
//在套接字上接收接入的连接
clientSocket = serverSocket.Accept();
clientThread = new Thread(new ThreadStart(ReceiveData));
clientThread.Start();
}catch (Exception ex){
MessageBox.Show("listening Error: " + ex.Message);
}
}
通过serverSocket.Accept()来接收客户Socket的连接请求，在这里用循环可以实现该线程实时侦听，而不是只侦听一次。当程序运行serverSocket.Accept()时，会等待，直到有客户端Socket发起连接请求时，获取该客户Socket，如上面的clientSocket。在这里我用多线程来实现与多个客户端Socket的连接和通信，一旦接收到一个连接后，就新建一个线程，执行ReceiveData功能来实现信息的发送和接收。
6、 在套接字上接收客户端发送的信息和发送信息
private void ReceiveData(){
bool keepalive = true;
Socket s = clientSocket;
Byte[] buffer = new Byte[1024];
//根据收听到的客户端套接字向客户端发送信息
IPEndPoint clientep = (IPEndPoint)s.RemoteEndPoint;
lstServer.Items.Add
"Client：" + clientep.Address + "("+clientep.Port+")");
string welcome = "Welcome to my test sever ";
byte[] data = new byte[1024];
data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);
s.Send(data, data.Length, SocketFlags.None);
while (keepalive){
//在套接字上接收客户端发送的信息
int bufLen = 0;
try{
bufLen = s.Available;
s.Receive(buffer, 0, bufLen, SocketFlags.None);
if (bufLen == 0){
continue;
}catch (Exception ex){
MessageBox.Show("Receive Error:" + ex.Message);
return;
}clientep = (IPEndPoint)s.RemoteEndPoint;
string clientcommand = System.Text.Encoding.ASCII.GetString (buffer).Substring(0, bufLen);
lstServer.Items.Add (clientcommand + "("+clientep.Address + ":"+clientep.Port+")");
}
}
通过IPEndPoint clientep = (IPEndPoint)s.RemoteEndPoint;我们可以获取连接上的远程主机的端口和IP地址，如果想查询该主机的其它属性如主机名等，可用于上一篇讲的Dns.GetHostByAddress(string ipAddress)来返回一个IPHostEntry对象，就可以得到。另外我们要注意的是，通过Socket发送信息，必须要先把发送的信息转化成二进字进行传输，收到信息后也要把收到的二进字信息转化成字符形式，这里可以通过Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);和Encoding.ASCII.GetString(buffer).Substring(0, bufLen);来实现。
以上就是服务端Socket侦听模式的实现，只要有远程客户端Socket连接上后，就可以轻松的发送信息和接收信息了。下面我们来看看客户端Socket是怎么连接上服务器的。
二、客户端连接
客户端Socket连接相对来说比较简单了，另外说明一下，在执行客户端连接前，服务端Socket侦听必须先启动，不然会提示服务器拒绝连接的信息。
1、创建IPEndPoint实例和套接字
IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 6001);
clientSocket = new SocketAddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream,
ProtocolType.Tcp);
这个跟服务端Socket侦听差不多，下面一步由服务端Socket的侦听模式变成连接模式。
2、将套接字连接到远程服务器
//将套接字与远程服务器地址相连
try{
clientSocket.Connect(ipep);
}
catch (SocketException ex){
MessageBox.Show("connect error: " + ex.Message);
return;
}
前面已说明，如果在执行Socket连接时，服务器的Socket侦听没有开启的话，会产生一个SocketException异常，如果没有异常发生，那恭喜你，你已经与服务器连接上了，接下来就可以跟服务器通信了。
3、接收信息
while (true){
//接收服务器信息
int bufLen = 0;
try
{
bufLen = clientSocket.Available;
clientSocket.Receive(data, 0, bufLen, SocketFlags.None);
if (bufLen == 0)
continue;
}
}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show("Receive Error:" + ex.Message);
return;
}
string clientcommand = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(data).Substring(0, bufLen);
lstClient.Items.Add(clientcommand);
}
4、发送信息
//向服务器发送信息
byte[] data = new byte[1024];
data = Encoding.ASCII.GetBytes(txtClient.Text);
clientSocket.Send(data, data.Length, SocketFlags.None);
客户端的发送信息和接收信息跟服务器的接收发送是一样的，只不过一个是侦听模式而另一个是连接模式。
| 打开Socket |
| 命 名 |
| 监听端口 |
| 建立连接 |
| 收发消息 |
| 关闭连接 |
| 打开Socket
|
| 连接服务器 |
| 收发消息 |
| 关闭连接 |
| 服务器端程序 |
| 客户端程序 |
基于TCP的socket编程
关键词： VC
sockets（套接字）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）；基于TCP的socket编程是采用的流式套接字。
在这个程序中，将两个工程添加到一个工作区。要链接一个ws2_32.lib的库文件。
服务器端编程的步骤：
1：加载套接字库，创建套接字(WSAStartup()/socket())；
注明：SOCKET sockSrv=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
socket（）构照函数初始化SOCKET 类的实例
2：绑定套接字到一个IP地址和一个端口上(bind())；
注明：使 Socket 与一个本地终结点相关联。
3：将套接字设置为监听模式等待连接请求(listen())；
注明：The listen function places a socket in a state
int listen(
SOCKET s,
int backlog(最大链接数)
);
4：请求到来后，接受连接请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字(accept())；
注明：为新建连接创建新的 Socket。
5：用返回的套接字和客户端进行通信(send()/recv())；
6：返回，等待另一连接请求；
7：关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup())。
服务器端代码如下：
#include <stdio.h>
#include <Winsock2.h>
void main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 ) {
return;
}
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {
WSACleanup( );
return;
}
SOCKET sockSrv=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons(6000);
bind(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));
listen(sockSrv,5);
SOCKADDR_IN addrClient;
int len=sizeof(SOCKADDR);
while(1)
{
SOCKET sockConn=accept(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);
char sendBuf[50];
sprintf(sendBuf,"Welcome %s to here!",inet_ntoa(addrClient.sin_addr));
send(sockConn,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0);
char recvBuf[50];
recv(sockConn,recvBuf,50,0);
printf("%s\n",recvBuf);
closesocket(sockConn);
}
}
客户端编程的步骤：
1：加载套接字库，创建套接字(WSAStartup()/socket())；
2：向服务器发出连接请求(connect())；
注明：建立与远程主机的连接。
3：和服务器端进行通信(send()/recv())；
4：关闭套接字，关闭加载的套接字库(closesocket()/WSACleanup())。
客户端的代码如下：
#include <stdio.h>
#include <Winsock2.h>
void main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 ) {
return;
}
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {
WSACleanup( );
return;
}
SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons(6000);
connect(sockClient,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));
char recvBuf[50];
recv(sockClient,recvBuf,50,0);
printf("%s\n",recvBuf);
send(sockClient,"hello",strlen("hello")+1,0);
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
}
基于Socket的UDP和TCP编程介绍
作者：王姗姗，华清远见嵌入式学院讲师。
广告插播信息
维库最新热卖芯片： ADM705AR IDT71024S15Y AM27C256-150DC AD7225LR PC900 AD239JR CY7C144-35AC MC10H159FN CD54HC74F3A MC100EL34DR2
一、概述
TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议是网络体系结构TCP/IP模型中传输层一层中的两个不同的通信协议。
TCP：传输控制协议，一种面向连接的协议，给用户进程提供可靠的全双工的字节流，TCP套接口是字节流套接口(stream socket)的一种。
UDP：用户数据报协议。UDP是一种无连接协议。UDP套接口是数据报套接口(datagram socket)的一种。
二、TCP和UDP介绍
1）基本TCP客户—服务器程序设计基本框架
说明：（三路握手）
1.客户端发送一个SYN段（同步序号）指明客户打算连接的服务器端口，以及初始化序号(ISN) 。
2.服务器发回包含服务器的初始序号的SYN报文段作为应答。同时，将确认序号(ACK)设置为客户的ISN加1以对客户的SYN 报文段进行确认。一个SYN将占用一个序号。
3.客户必须将确认序号设置为服务器的ISN加1以对服务器的SYN报文段进行确认。
2) 基本TCP客户—服务器程序设计基本框架流程图
3) UDP和TCP的对比：
从上面的流程图比较我们可以很明显的看出UDP没有三次握手过程。
简单点说。UDP处理的细节比TCP少。UDP不能保证消息被传送到（它也报告消息没有传送到）目的地。UDP也不保证数据包的传送顺序。UDP把数据发出去后只能希望它能够抵达目的地。
TCP优缺点：
优点：
1．TCP提供以认可的方式显式地创建和终止连接。
2．TCP保证可靠的、顺序的（数据包以发送的顺序接收）以及不会重复的数据传输。
3．TCP处理流控制。
4．允许数据优先
5．如果数据没有传送到，则TCP套接口返回一个出错状态条件。
6．TCP通过保持连续并将数据块分成更小的分片来处理大数据块。—无需程序员知道
缺点： TCP在转移数据时必须创建（并保持）一个连接。这个连接给通信进程增加了开销，让它比UDP速度要慢。
UDP优缺点：
1．UDP不要求保持一个连接
2．UDP没有因接收方认可收到数据包（或者当数据包没有正确抵达而自动重传）而带来的开销。
3．设计UDP的目的是用于短应用和控制消息
4．在一个数据包连接一个数据包的基础上，UDP要求的网络带宽比TDP更小。
三、Socket编程
Socket接口是TCP/IP网络的API，Socket接口定义了许多函数或例程，程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。要学Internet上的TCP/IP网络编程，必须理解Socket接口。
Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的。如果了解Unix系统的输入和输出的话，就很容易了解Socket了。网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O，Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket()，该函数返回一个整型的Socket描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。常用的Socket类型有两种：流式Socket（SOCK_STREAM）和数据报式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用；数据报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。
1、socket调用库函数主要有：
创建套接字
Socket(af,type,protocol)
建立地址和套接字的联系
bind(sockid, local addr, addrlen)
服务器端侦听客户端的请求
listen( Sockid ,quenlen)
建立服务器/客户端的连接 (面向连接TCP）
客户端请求连接
Connect(sockid, destaddr, addrlen)
服务器端等待从编号为Sockid的Socket上接收客户连接请求
newsockid=accept(Sockid，Clientaddr, paddrlen)
发送/接收数据
面向连接：send(sockid, buff, bufflen)
recv( )
面向无连接：sendto(sockid,buff,…,addrlen)
recvfrom( )
释放套接字
close(sockid)
2、TCP/IP应用编程接口（API）
服务器的工作流程：首先调用socket函数创建一个Socket，然后调用bind函数将其与本机地址以及一个本地端口号绑定，然后调用listen在相应的socket上*，当accpet接收到一个连接服务请求时，将生成一个新的socket。服务器显示该客户机的IP地址，并通过新的socket向客户端发送字符串" hi,I am server!"。最后关闭该socket。
main()
{
int sock_fd,client_fd; /*sock_fd：*socket；client_fd：数据传输socket */
struct sockaddr_in ser_addr; /* 本机地址信息 */
struct sockaddr_in cli_addr; /* 客户端地址信息 */
char msg[MAX_MSG_SIZE];/* 缓冲区*/
ser_sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);/*创建连接的SOCKET */
if(ser_sockfd<0)
{/*创建失败 */
fprintf(stderr,"socker Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 初始化服务器地址*/
addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);
bzero(&ser_addr,addrlen);
ser_addr.sin_family=AF_INET;
ser_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
ser_addr.sin_port=htons(SERVER_PORT);
if(bind(ser_sockfd,(struct sockaddr*)&ser_addr,sizeof(struct sockaddr_in))<0)
{ /*绑定失败 */
fprintf(stderr,"Bind Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
/*侦听客户端请求*/
if(listen(ser_sockfd,BACKLOG)<0)
{
fprintf(stderr,"Listen Error:%s\n",strerror(errno));
close(ser_sockfd);
exit(1);
}
while(1)
{/* 等待接收客户连接请求*/
cli_sockfd=accept(ser_sockfd,(struct sockaddr*) & cli_addr,&addrlen);
if(cli_sockfd<=0)
{
fprintf(stderr,"Accept Error:%s\n",strerror(errno));
}
else
{/*开始服务*/
recv(cli_addr,msg,MAX_MSG_SIZE,0); /* 接受数据*/
printf("received a connection from %sn", inet_ntoa(cli_addr.sin_addr));
printf("%s\n",msg);/*在屏幕上打印出来 */
strcpy(msg,"hi,I am server!");
send(cli_addr,msg,sizeof(msg),0); /*发送的数据*/
close(cli_addr);
}
}
close(ser_sockfd);
}
客户端的工作流程：首先调用socket函数创建一个Socket，然后调用bind函数将其与本机地址以及一个本地端口号绑定，请求连接服务器，通过新的socket向客户端发送字符串" hi,I am client!"。最后关闭该socket。
main()
{
int cli_sockfd;/*客户端SOCKET */
int addrlen;
char seraddr[14];
struct sockaddr_in ser_addr,/* 服务器的地址*/
cli_addr;/* 客户端的地址*/
char msg[MAX_MSG_SIZE];/* 缓冲区*/
GetServerAddr(seraddr);
cli_sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);/*创建连接的SOCKET */
if(ser_sockfd<0)
{/*创建失败 */
fprintf(stderr,"socker Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 初始化客户端地址*/
addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);
bzero(&ser_addr,addrlen);
cli_addr.sin_family=AF_INET;
cli_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
cli_addr.sin_port=0;
if(bind(cli_sockfd,(struct sockaddr*)&cli_addr,addrlen)<0)
{
/*棒定失败 */
fprintf(stderr,"Bind Error:%s\n",strerror(errno));
exit(1);
}
/* 初始化服务器地址*/
addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);
bzero(&ser_addr,addrlen);
ser_addr.sin_family=AF_INET;
ser_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(seraddr);
ser_addr.sin_port=htons(SERVER_PORT);
if(connect(cli_sockfd,(struct sockaddr*)&ser_addr,&addrlen)!=0)/*请求连接*/
{
/*连接失败 */
fprintf(stderr,"Connect Error:%s\n",strerror(errno));
close(cli_sockfd);
exit(1);
}
strcpy(msg,"hi,I am client!");
send(sockfd,msg,sizeof(msg),0);/*发送数据*/
recv(sockfd,msg,MAX_MSG_SIZE,0); /* 接受数据*/
printf("%s\n",msg);/*在屏幕上打印出来 */
close(cli_sockfd);
}
3、UDP/IP应用编程接口（API）
服务器的工作流程：首先调用socket函数创建一个Socket，然后调用bind函数将其与本机地址以及一个本地端口号绑定，接收到一个客户端时，服务器显示该客户端的IP地址，并将字串返回给客户端。
int main(int argc,char **argv)
{
int ser_sockfd;
int len;
//int addrlen;
socklen_t addrlen;
char seraddr[100];
struct sockaddr_in ser_addr;
/*建立socket*/
ser_sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(ser_sockfd<0)
{
printf("I cannot socket success\n");
return 1;
}
/*填写sockaddr_in 结构*/
addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);
bzero(&ser_addr,addrlen);
ser_addr.sin_family=AF_INET;
ser_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
ser_addr.sin_port=htons(SERVER_PORT);
/*绑定客户端
if(bind(ser_sockfd,(struct sockaddr *)&ser_addr,addrlen)<0)
{
printf("connect");
return 1;
}
while(1)
{
bzero(seraddr,sizeof(seraddr));
len=recvfrom(ser_sockfd,seraddr,sizeof(seraddr),0,(struct sockaddr*)&ser_addr,&addrlen);
/*显示client端的网络地址*/
printf("receive from %s\n",inet_ntoa(ser_addr.sin_addr));
/*显示客户端发来的字串*/
printf("recevce:%s",seraddr);
/*将字串返回给client端*/
sendto(ser_sockfd,seraddr,len,0,(struct sockaddr*)&ser_addr,addrlen);
}
}
客户端的工作流程：首先调用socket函数创建一个Socket，填写服务器地址及端口号，从标准输入设备中取得字符串，将字符串传送给服务器端，并接收服务器端返回的字符串。最后关闭该socket。
int GetServerAddr(char * addrname)
{
printf("please input server addr:");
scanf("%s",addrname);
return 1;
}
int main(int argc,char **argv)
{
int cli_sockfd;
int len;
socklen_t addrlen;
char seraddr[14];
struct sockaddr_in cli_addr;
char buffer[256];
GetServerAddr(seraddr);
/* 建立socket*/
cli_sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(cli_sockfd<0)
{
printf("I cannot socket success\n");
return 1;
}
/* 填写sockaddr_in*/
addrlen=sizeof(struct sockaddr_in);
bzero(&cli_addr,addrlen);
cli_addr.sin_family=AF_INET;
cli_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(seraddr);
//cli_addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
cli_addr.sin_port=htons(SERVER_PORT);
bzero(buffer,sizeof(buffer));
/* 从标准输入设备取得字符串*/
len=read(STDIN_FILENO,buffer,sizeof(buffer));
/* 将字符串传送给server端*/
sendto(cli_sockfd,buffer,len,0,(struct sockaddr*)&cli_addr,addrlen);
/* 接收server端返回的字符串*/
len=recvfrom(cli_sockfd,buffer,sizeof(buffer),0,(struct sockaddr*)&cli_addr,&addrlen);
//printf("receive from %s\n",inet_ntoa(cli_addr.sin_addr));
printf("receive: %s",buffer);
close(cli_sockfd);
}
四、调试
Makefile文件为：
CC=gcc
all:server client
CFLAGS=-o
server: server.c
$(CC) $(CFLAGS) $@ server.c
client: client.c
$(CC) $(CFLAGS) $@ client.c
clean:
rm -f server client
在shell中执行make进行编译，make clean删除生成文件。
运行结果如下图：