Windows でのネットワーク プログラミングとマルチスレッド モデル

開発 2022-09-04 10:47:15 訪問数: null

ソケットプログラミング

クライアントとサーバーがネットワーク経由で通信するには、Socketプログラミング。

サーバーは最初にsocket()関数ネットワーク プロトコル asIPv4と伝送プロトコルTCPasを作成しSocket、次にbind()関数アドレスSocketとポートを this にバインドします。IP次に、サーバーはlisten()関数監視することができます. 監視状態に入った後, 関数をaccept()呼び出してカーネルからクライアントの接続を取得できます. クライアント接続がない場合は, クライアント接続の到着をブロックして待機します. .

Socketクライアントが作成された後、connect()関数を呼び出して接続を開始します. 関数のパラメータは、サーバーのIPアドレスから、スリーウェイ ハンドシェイクを開始する必要があります.

TCP接続プロセス中、サーバーのカーネルは実際にSocketはそれぞれに対して 2 つのキューを維持します。

  • 準結合キュー
  • 完全に接続されたキュー

TCP完全に接続されたキューが空でない場合、サーバー側accept()関数は、カーネル内のTCP完全にSocket、アプリケーションに戻ります。これは、後続のデータ送信に使用されますSocket。したがって、スリーウェイ ハンドシェイクSocketとデータの送信はSocket同じではありません。

接続が確立されると、クライアントとサーバーは相互にデータの送信を開始し、両方の当事者read()がwrite()および 関数を介してデータを読み書きできるようになります。

同期ブロッキングの方法で実装されたSocket通信を見てみましょう。2 つの cpp ファイルを異なるプロジェクトに配置し、別々に生成します。

server.cpp

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

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

int main()
{
    
    
	//1. 请求协议版本
	WSADATA wsaData;
	WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
	if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2) {
    
    
		printf("request failed!\n");
		return -1;
	}
	printf("request protocol success!\n");

	//2. 创建Socket
	SOCKET serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (serverSocket == SOCKET_ERROR) {
    
    
		printf("create failed!\n");
		WSACleanup();
		return -2;
	}
	printf("create socket success!\n");

	//3.创建协议族
	SOCKADDR_IN addr = {
    
     0 };
	addr.sin_family = AF_INET; //协议版本
	addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.127");
	addr.sin_port = htons(10086);//0-65535 10000左右

	//4.绑定
	int r = bind(serverSocket, (sockaddr*)&addr, sizeof addr);
	if (-1 == r) {
    
    
		printf("bind failed!\n");
		closesocket(serverSocket);
		WSACleanup();
		return -2;
	}
	printf("bind success!\n");

	//5.监听
	r = listen(serverSocket, 10);
	if (-1 == r) {
    
    
		printf("listen failed!\n");
		closesocket(serverSocket);
		WSACleanup();
		return -2;
	}
	printf("listen success!\n");

	//6.等待客户端连接    阻塞   
	SOCKADDR_IN cAddr = {
    
     0 };
	int len = sizeof(cAddr);
	SOCKET clientSocket = accept(serverSocket, (sockaddr*)&cAddr, &len);
	if (SOCKET_ERROR == clientSocket) {
    
    
		printf("serverd failed!\n");
		closesocket(clientSocket);
		WSACleanup();
		return -2;
	}
	printf("one client(%s) has connected server!\n", inet_ntoa(cAddr.sin_addr));

	//7.通信
	char buff[1024];
	while (1) {
    
    
		r = recv(clientSocket, buff, 1023, NULL);
		if (r > 0) {
    
    
			buff[r] = 0; // 添加'\0'
			printf(">>%s\n", buff);
		}
	}
	return 0;
}

client.cpp

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

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

int main()
{
    
    
	//1. 请求协议版本
	WSADATA wsaData;
	WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
	if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2) {
    
    
		printf("request failed!\n");
		return -1;
	}
	printf("request protocol success!\n");

	//2. 创建Socket
	SOCKET clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (clientSocket == SOCKET_ERROR) {
    
    
		printf("create failed!\n");
		WSACleanup();
		return -2;
	}
	printf("create socket success!\n");

	//3.获取服务器协议族
	SOCKADDR_IN addr = {
    
     0 };
	addr.sin_family = AF_INET; //协议版本
	addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.127");
	addr.sin_port = htons(10086);//0-65535 10000左右

	//4.连接服务器
	int r = connect(clientSocket, (sockaddr*)&addr, sizeof addr);
	if (r == -1) {
    
    
		printf("connecting server failed!\n");
		return -1;
	}
	printf("connecting server success!\n");

	//5.通信
	char buff[1024];
	while (1) {
    
    
		memset(buff, 0, 1024);
		printf("please enter your words: ");
		gets_s(buff);
		r = send(clientSocket, buff, strlen(buff), NULL);
	}

	return 0;
}

コミュニケーション効果
ここに画像の説明を挿入

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マルチスレッド モデル

同期ブロック方式では、サーバーは 1 つのクライアントにしかサービスを提供できず、サーバーがI/O現在のクライアントのネットワークを終了しない場合、他のクライアントはサーバーに接続できません。したがって、マルチスレッド モデルを使用して、複数のクライアントからの要求を処理できます。

server.cpp

#include <stdio.h>
#include <windows.h>

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

SOCKADDR_IN cAddr = {
    
     0 };
int len = sizeof(cAddr);
SOCKET clientSocket[1024];
int count = 0;

void communication(int idx) {
    
    
	char buff[1024];
	int r;
	while (1) {
    
    
		r = recv(clientSocket[idx], buff, 1023, NULL);
		if (r > 0) {
    
    
			buff[r] = 0;
			printf("%d:%s\n", idx, buff);
			//广播数据
			for (int i = 0; i < count; i++) {
    
    
				send(clientSocket[i], buff, strlen(buff), NULL);
			}
		}
	}
}

int main()
{
    
    
	//1. 请求协议版本
	WSADATA wsaData;
	WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
	if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2) {
    
    
		printf("request failed!\n");
		return -1;
	}
	printf("request protocol success!\n");

	//2. 创建Socket
	SOCKET serverSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (serverSocket == SOCKET_ERROR) {
    
    
		printf("create failed!\n");
		WSACleanup();
		return -2;
	}
	printf("create socket success!\n");

	//3.创建协议族
	SOCKADDR_IN addr = {
    
     0 };
	addr.sin_family = AF_INET; //协议版本
	addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.127");
	addr.sin_port = htons(10086);//0-65535 10000左右

	//4.绑定
	int r = bind(serverSocket, (sockaddr*)&addr, sizeof addr);
	if (-1 == r) {
    
    
		printf("bind failed!\n");
		closesocket(serverSocket);
		WSACleanup();
		return -2;
	}
	printf("bind success!\n");

	//5.监听
	r = listen(serverSocket, 10);
	if (-1 == r) {
    
    
		printf("listen failed!\n");
		closesocket(serverSocket);
		WSACleanup();
		return -2;
	}
	printf("listen success!\n");

	//6.等待客户端连接    阻塞   
	while (1) {
    
    
		clientSocket[count] = accept(serverSocket, (sockaddr*)&cAddr, &len);
		if (SOCKET_ERROR == clientSocket[count]) {
    
    
			printf("serverd failed!\n");
			closesocket(serverSocket);
			WSACleanup();
			return -2;
		}
		printf("one client(%s) has connected server!\n", inet_ntoa(cAddr.sin_addr));

		CreateThread(NULL, NULL, (LPTHREAD_START_ROUTINE)communication, (char*)count, NULL, NULL);
		count++;
	}

	//7.通信
	char buff[1024];
	while (1) {
    
    
		r = recv(clientSocket[count], buff, 1023, NULL);
		if (r > 0) {
    
    
			buff[r] = 0; // 添加'\0'
			printf(">>%s\n", buff);
		}
	}
	return 0;
}

client.cpp

#include <stdio.h>

#include <graphics.h> //easyX

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

SOCKET clientSocket;
HWND hWnd;

int count = 0;

void received() {
    
    
	char recvBuff[1024];
	int r;
	while (1) {
    
    
		r = recv(clientSocket, recvBuff, 1023, NULL);
		if (r > 0) {
    
    
			recvBuff[r] = 0;
			outtextxy(0, count * 20, recvBuff);
			count++;
		}
	}
}

int main()
{
    
    
	initgraph(300, 400, SHOWCONSOLE);

	//1. 请求协议版本
	WSADATA wsaData;
	WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
	if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2) {
    
    
		printf("request failed!\n");
		return -1;
	}
	printf("request protocol success!\n");

	//2. 创建Socket
	clientSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
	if (clientSocket == SOCKET_ERROR) {
    
    
		printf("create failed!\n");
		WSACleanup();
		return -2;
	}
	printf("create socket success!\n");

	//3.获取服务器协议族
	SOCKADDR_IN addr = {
    
     0 };
	addr.sin_family = AF_INET; //协议版本
	addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.127");
	addr.sin_port = htons(10086);//0-65535 10000左右

	//4.连接服务器
	int r = connect(clientSocket, (sockaddr*)&addr, sizeof addr);
	if (r == -1) {
    
    
		printf("connecting server failed!\n");
		return -1;
	}
	printf("connecting server success!\n");

	//5.通信
	char buff[1024];
	CreateThread(NULL, NULL, (LPTHREAD_START_ROUTINE)received, NULL, NULL, NULL);
	while (1) {
    
    
		memset(buff, 0, 1024);
		printf("please enter your words: ");
		gets_s(buff);
		r = send(clientSocket, buff, strlen(buff), NULL);
	}

	return 0;
}

ここに画像の説明を挿入
ここに画像の説明を挿入
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参考文献

  1. Windows ネットワーク プログラミング、ソケット開発
  2. I/O 多重化

おすすめ

転載: blog.csdn.net/Star_ID/article/details/126611536
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