在windows下使用C語言實現回聲伺服器和客戶端(socket)

阿新 • • 發佈：2020-07-17

　　記錄一下在windows平臺實現基本的socket程式設計，實現一個簡易的回聲伺服器和客戶端，廢話不多說，直接上程式碼，裡面有詳盡的註釋。

作業系統：win10 64位

編輯器：vscode，需要安裝c/c++外掛。

編譯器：MinGw編譯器

　　伺服器：

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <winsock2.h>
  3 #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
  4 
  5 #define PORT 6666
  6 
  7 int main()
  8 {
  9     WSADATA wsaData = {0 
}; //定義一個結構體，用來接收函式給的引數
 10     int err = -1;
 11     //第一步：定義我們需要的winsock的版本，這裡是2.2版本(目前最高的版本號)
 12     err = WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData);
 13     if(0 != err) //返回非0 ，代表出錯
 14     {
 15         printf("failed with error:%d\n", err);
 16         system("pause");
 17         return 1;
 18     }
 19 
     //第二部：檢視當前系統支援的版本，如果不支援我們上面定義的版本就用不了
 20     if(LOBYTE(wsaData.wVersion)!=2 || HIBYTE(wsaData.wVersion)!=2)
 21     {
 22         printf("system not support for this version\n");
 23         WSACleanup(); //釋放系統資源
 24         system("pause");
 25         return 1;
 26     }
 27     else
 28     {
 29 
         printf("The WinSock 2.2 dll was found\n");
 30     }
 31     //第三步：開始建立套接字
 32     SOCKET server = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
 33     if(INVALID_SOCKET == server)
 34     {
 35         printf("create socket failed with error:%d\n",WSAGetLastError());
 36         WSACleanup();
 37         system("pause");
 38         return 1;
 39     }
 40     //第四步：準備結構體，繫結socket
 41     SOCKADDR_IN addr = {};
 42     addr.sin_family = AF_INET;
 43     addr.sin_port = htons(PORT); //將本地位元組序轉換成網路位元組序
 44     addr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
 45     //如果需要指定IP，可以這樣
 46     //addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
 47     if(SOCKET_ERROR == bind(server,(SOCKADDR*)&addr,sizeof(addr))) //成功返回0
 48     {
 49         printf("bind socket failed with error:%d\n",WSAGetLastError());
 50         closesocket(server);
 51         WSACleanup();
 52         system("pause");
 53         return 1;
 54     }
 55     //第五步：監聽
 56     if(SOCKET_ERROR == listen(server,SOMAXCONN)) //成功返回0
 57     {
 58         printf("listen socket failed with error:%d\n",WSAGetLastError());
 59         closesocket(server);
 60         WSACleanup();
 61         system("pause");
 62         return 1;
 63     }
 64     //第六步，等待連線
 65     SOCKADDR_IN cli_addr = {};
 66     int len = sizeof(cli_addr);
 67     printf("all is okay,waitting for client......\n");
 68     while(1) //因為可以接收很多的客戶，這裡使用無限迴圈
 69     {
 70         // 這一步將會阻塞，直到有客戶端連線進來(接客)
 71         SOCKET cli = accept(server,(SOCKADDR*)&cli_addr,&len);
 72         //這一步可以優化，用執行緒來做，主執行緒只負責接客，子執行緒來服務客人(有效的連線)。
 73         if(INVALID_SOCKET == cli)
 74         {
 75             printf("invalide socket,error:%d\n",WSAGetLastError());
 76             closesocket(server);
 77             WSACleanup();
 78             system("pause");
 79             return 1;
 80         }
 81         //客戶資訊有效，列印下看看吧
 82         printf(">>client$\t%s:%d connected!\n",inet_ntoa(cli_addr.sin_addr),ntohs(cli_addr.sin_port));
 83 
 84         //第七步：開始通訊，這裡寫一個回聲伺服器(將收到的資料，原數發回給客戶端)
 85         char buff[MAXBYTE] = {}; //儲存客戶端發來的資訊
 86         int bufflen = 0;
 87         do  //客戶端可能會發送多次資料，這裡暫使用無限迴圈
 88         {
 89             //每次接收資料前，需要將上一次接收的緩衝區資料清空
 90             ZeroMemory(buff,sizeof(buff)); //該函式底層呼叫的memset函式
 91             bufflen = recv(cli,buff,sizeof(buff),0);
 92             if(bufflen == 0)  //recv函式可以接受0個引數，代表對方關閉連線了
 93             {
 94                 printf("connection closed!\n");
 95             }
 96             else if (SOCKET_ERROR == bufflen)
 97             {
 98                 printf("recv failed with error:%d\n",WSAGetLastError());
 99             }
100             else //接收到了資料
101             {
102                 buff[bufflen] = '\0';
103                 printf("received：%s\n",buff);
104                 //send函式可以傳送大於等於0的資料
105                 int len = send(cli,buff,bufflen,0);
106                 if(SOCKET_ERROR == len)
107                 {
108                     printf("send failed with error:%d\n",WSAGetLastError());
109                     break;
110                 }
111                 else
112                 {
113                     printf("send successfully!\nrecv:%d Bytes,send:%d Bytes\n",bufflen,len);
114                 }
115                 
116             }
117             
118         } while(bufflen>0);
119         closesocket(cli);
120     }
121     closesocket(server);
122     WSACleanup();
123     getchar();
124     return 0;
125 }

客戶端：

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <winsock2.h>
 3 #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
 4 
 5 #define PORT 6666
 6 #define SERVERADDR "127.0.0.1"
 7 
 8 int main()
 9 {
10     WSADATA wsaData = {};
11     int err = WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);
12     if(0 != err)
13     {
14         printf("failed with error:%d\n", err);
15         system("pause");
16         return 1;
17     }
18     //建立套接字
19     SOCKET client = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
20     if(INVALID_SOCKET == client)
21     {
22         printf("create socket failed with error:%d\n",WSAGetLastError());
23         WSACleanup();
24         system("pause");
25         return 1;
26     }
27     //準備伺服器的資訊
28     SOCKADDR_IN server_addr = {};
29     server_addr.sin_family = AF_INET;
30     server_addr.sin_port = htons(PORT); //將本地位元組序轉換成網路位元組序
31     server_addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(SERVERADDR);
32     //開始連線伺服器
33     if(SOCKET_ERROR == connect(client,(SOCKADDR*)&server_addr,sizeof(server_addr)))
34     {
35         printf("connect to server with error:%d\n",WSAGetLastError());
36         closesocket(client);
37         WSACleanup();
38         system("pause");
39         return 1;
40     }
41     int len = 0;
42     char buff[MAXBYTE] = {0};
43     char recv_buff[MAXBYTE];
44     int flag=0;
45     do
46     {
47         memset(buff,'\0',MAXBYTE);
48         printf("請輸入需要傳送的內容:\n");
49         rewind(stdin);
50         flag = scanf("%s",buff);
51         if(EOF!= flag)
52         {
53             //printf("buff:%s，%d\n",buff,strlen(buff));
54             char t_buff[MAXBYTE] = "你好啊哈";
55             int len = send(client,t_buff,strlen(t_buff),0);
56             if(SOCKET_ERROR == len)
57             {
58                 printf("send failed with error:%d\n",WSAGetLastError());
59                 break;
60             }
61             //準備接收伺服器的回聲
62             memset(recv_buff,0,sizeof(recv_buff));
63             int recv_len = recv(client,recv_buff,sizeof(recv_buff),0);
64             if(recv_len == 0)  //對方關閉連線了
65             {
66                 printf("service closed!\n");
67                 break;
68             }
69             else if (SOCKET_ERROR == recv_len)
70             {
71                 printf("recv failed with error:%d\n",WSAGetLastError());
72                 break;
73             }
74             //列印接收到的資料
75             printf("received from server:%s\n",recv_buff);
76 
77         }
78     } while(flag!=EOF);
79     closesocket(client);
80     WSACleanup();
81     system("pause");
82     return 0;
83 }

總結：

1. 伺服器的程式在vscode上親測沒有問題，客戶端程式通過檢視程式碼可以看到，每次發的都是固定的字串，原因是使用scanf函式獲取字串失敗，目前沒有找到原因，希望有人幫指點下。

2. vscode的控制檯使用的是utf-8字元編碼格式，所以出現中文不會有亂碼，如果是使用的是windows的控制檯(ASCII編碼格式)開啟程式，出現中文會顯示亂碼，這是需要轉碼才能正常顯示。

參考：MultiByteToWideChar和WideCharToMultiByte函式，查詢下MSDN。

最後貼上一個用python寫的簡易客戶端程式，我當時是用來快速檢驗服務端程式的，證明服務端程式能正常執行。

 1 from socket import socket
 2 s=socket()
 3 s.connect(('127.0.0.1',6666))
 4 while True:
 5     send_str = input("請輸入需要傳送的內容：\n")
 6     if len(send_str)>0:
 7         s.send(send_str.encode())
 8     else:
 9         break
10     res = s.recv(1024).decode()
11     print(res)
12     print('='*20)
13 s.close()