C++中实现TCP/UDP网络编程的流程和主要函数使用方法说明

socket通讯

网络字节序

• 小端法： 高位存高地址，低位存低地址。 (intel架构的存储方式)
• 大端法：高位存低地址，低位存高地址。（网络传输的方式）

#include <arpa/inet.h>

// 将本地转网络，转IP  转192.168.1.11->string->atoi->int->htonl->网络字节序，可以使用 int inet_pton(); 进行直接转换
uint32_t  htonl(uint32_t hostlong); 
// 本地转网络，转port
uint16_t  htons(uint16_t hostshort);
// 网络转本地，转ip
uint32_t ntohl(uint32_t netlong);
// 网络转本地，转port
uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

// string转网络字节
int inet_pton(int af, const char * restrict src, void * restrict dst);
// af: AF_INET, AF_INET6
// src: ip地址，点分十进制
// dst: 转换之后的 网络字节序的地址

创建socket服务器的步骤

1. 创建socket句柄
2. bind() 绑定ip+port
3. listen() 设置监听上线，同时连接数
4. accept() 阻塞监听客户端连接
5. read() 进行数据的读取，读取到的数据需要toupper()进行小写转大写
6. write() 写入，写给客户端返回值
7. 当read()读到0就是close的时候进行 close() 关闭

Socket函数分析

创建一个套接字

int socket(int domain, int type, int protocol);

• domain : 所选用的ip地址协议， AF_INET, AF_INET6
• type : 类型 SOCK_STREAM(TCP/流形式), SOCK_DGRAM(UDP/报形式)
• protocol : 代表协议号 0

返回值：

• 成功返回0，新套接字的文件描述

• 失败返回: -1

#include <sys/socket.h>

fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)

sockaddr地址结构体分析

#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>

struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(9527);
int dst;
inet_pton(AF_INET, "192.168.22.45", (void *)&dst);
addr.sin_addr.s_addr = dst;
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY) // INADDR_ANY 取出系统有效的任意ip地址，是二进制类型
bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, size);

bind函数的分析

绑定函数

bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, size);

• fd : socket文件对象
• (struct sockaddr *)&addr : 将sockaddr存储的地址结构进行强制转换成sockaddr 进行传入
• size : addr的大小，使用sizeof进行获取

listen函数分析

监听函数

int listen(int sockfd, int backlog);

• sockfd : 套接字
• backlog : 最大连接数，最大为128
• 返回值： 0， -1 error

accept函数分析

堵塞函数

int accept(int sockfd, struct sockaddr addr, socklen_t addrlen);

• sockfd : socket 函数返回值
• addr : 传出参数， 成功返回服务器的ip和端口号
• addrlen : 传入传出。入： addr的大小。 出：客户端addr的实际大小

返回值:

• 成功： 大于0，返回成功的套接字文件描述符
• 失败：返回-1

connect函数分析

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 使用现有的socket与服务器建立连接

• sockfd: socket 函数返回值
• addr: 传入服务器的地址结构
• 返回值：
  • 成功：0
  • 失败：-1