VC++深入詳解（12）：網路程式設計
這一小節介紹網路程式設計。首先我們介紹一下計算機網路的基本知識，然後著重介紹一下Windows Socket程式的編寫。
首先，介紹幾個基本概念。什麼是計算機網路？它是相互連線的獨立自主的計算機的集合。它們是如何通訊的呢，需要一個東西來表明我要跟哪個計算機進行通訊，在網路上，為每個計算機分配了一個“IP”地址，通過地址來找到想要通訊的計算機。具體的通訊是計算機的某個程式實現的，一臺計算機可能同時有多個程式在使用網路。為了區分它們，為每個程式提供了一個“埠號”來標識自己。具體通訊時所傳送的內容，成為協議，它規定了我們傳送的格式：除了傳送的內容以外，還包括這些東西是誰傳送的，要發給誰，總共有多長等等。而資訊具體是如何從一臺主機，傳送到另一臺主機，則會有很大的不確定性：
不同的通訊媒介：是通過有線傳輸的，還是無線網路？
不同的作業系統：Unix、Windows
不同的應用環境：移動、固定
不同的業務型別：對時延的要求、對差錯控制的要求。
等等，使得實際中的相互通訊的網路異常複雜，如何解決這個問題呢？國際標準化組織（ISO）提出了OSI（Open System Interconnected）七層參考模型，將網路按照不同的功能劃分為7層：
應用層
表示層
會話層
傳輸層
網路層
物理層：提供二進位制傳輸，確定在通訊通道上如何傳輸位元流。一條物理通道上所能傳送的資訊的最快速度是有限制的，不是我們想傳送多塊就能傳送多快的。為了對抗複雜的傳輸環境（這一點在無線通訊中尤其明顯），物理層通常要使用非常複雜的調製、編碼技術，來在在一定差錯容忍度的前提下，儘可能的多傳送。
資料鏈路層：提供介質訪問，增強物理層的傳輸功能，建立一條無差錯的傳輸線路。比如對於收到物理層傳送過來的資料，需要通過確認請求或者簡單的差錯控制編碼（比如奇偶效驗）來判斷這一幀資料是否有錯誤，如果錯誤了，則通知傳送發重新傳送。
網路層：IP定址和路由。因為網路上的資料可以經由多條路線到達目的地，所以其中要考慮路由演算法、擁塞控制等問題。
傳輸層：為源端主機到目的端主機提供可靠的資料傳輸服務，隔離網路的上下層協議，是得網路應用於下層協議無關。也就是應用程式與應用程式之間的連線。
會話層：兩個相互通訊的應用程式之間建立、組織和協調其相互之間的通訊。比如電影裡使用對講機時，一句話說完後總要加一句“over”。
表示層：被傳送的資料如何表示。
應用層：使用者所提供的服務。
要注意，這7層模型是功能上的劃分，並不是具體一定要有這七層。
下面介紹一下應用層、傳輸層和網路層的常見協議（這是筆試題中常考的）：
應用層協議：遠端登入協議（Telnet）、檔案傳輸協議（FTP）、超文字傳輸協議（HTTP）、域名服務（DNS）、簡單喲見傳輸協議（SMTP）、郵局協議（POP3）等。
傳輸層：傳輸控制協議（TCP）、使用者資料包協議（UDP）。
這兩個協議值得仔細說說。
TCP協議是面向連線的，也就是說，在雙方通訊之前，已經安排好了一條通訊線路（不管它具體是什麼）共他倆使用，別人不能使用，等他倆通訊結束後，需要釋放這條線路。TCP是通過3次握手建立的：
1.客戶端給伺服器傳送SYN（syn = j）包，進入SYN_SEND狀態。
2.伺服器接收到SYN包，確認客戶的SYN(ack = j+1)，同時自己也傳送一個SYN包（syn = k），把它倆都傳送出去，伺服器進入SYN_RECV狀態。
3.客戶端收到伺服器的SYN+ACK包，向伺服器傳送ACK(ack = k+1)。客戶端和伺服器都進入ESTABLISHED狀態。此時，連線已經建立完畢，可以傳送訊息了。
上面只是正常的建立連線過程，其中的任何一步都有可能失敗，至於失敗以後的操作，這裡就不細說了。
下面再看看UDP協議：這是一種無連線的、不可靠的協議。這意味著可能向對方傳送的訊息時對方無法接到。或者，向一個根本不存在的IP地址或者埠傳送訊息。既然是不可靠的，為什麼還要使用它呢？因為UDP協議不需要建立連線，沒有資料重傳，所以實時性較高。比如我們看視訊時，一兩個畫素的錯誤我們根本不會發覺。
網路層：網際協議（IP），Internet網際網路報文控制協議（ICMP）、Internet組管理協議IGMP。
傳輸層
網路層
在TCP/IP網路應用中，通訊的兩個程式間相互作用的主要模式是客戶機、伺服器模式：客戶向伺服器傳送請求，伺服器收到請求後，提供相應的服務。為什麼這麼設計呢？首先，建立網路的原因是因為網路中軟硬體資源、運算能力和資訊分佈不均，需要共享，從而擁有資源多的主機提供服務，資源少的客戶請求服務。其次，網間程式通訊完全是非同步的，相互通訊的程式間即不存在父子關係，又不存在共享的記憶體緩衝區，需要一種機制為希望通訊的程式間建立聯絡，為二者的資料交換提供同步。
它們的通訊過程如下：
伺服器先執行：
1.開啟一個通訊通道並告知本地主機，他願意在某一地址和埠上接收客戶的請求。
2.等待客戶請求到達埠。
3.接收到重複服務請求沒處理該請求併傳送應答訊號。收到併發服務的請求，要啟用一個新的程式或者執行緒來處理這個客戶請求。新的程式或者執行緒處理此客戶的請求，並不需要對其他請求作出相應。等服務完成後，關閉新程式與客戶的通訊鏈路，並終止。
4.返回第二步，等待另一請求。
5.關閉伺服器。
客戶端：
1.開啟一個通訊通道並連線到伺服器所在的主機的特定埠。
2.向伺服器傳送服務請求報文，等待接收應答，繼續提出請求。
3.請求結束後關閉通訊通道並終止。
講了這麼多，我們可以隱約感覺到，網路程式設計是一件很麻煩的事情，為了方便的開發應用軟體程式，美國伯克利大學在UNIX上推出了一種應用程式訪問通訊協議的作業系統套接字（socket），是得程式設計師可以很方便的訪問TCP/IP協議，從而開發各種網路應用程式。後來，socket又引入到windows作業系統。我們先介紹與之相關的函式，然後給出幾個例子：
1.使用WSAStartup進行版本協商。
int WSAStartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData);
其中wVersionRequested指明瞭版本號。高位元組是副版本，低位元組是主版本，可以通過MAEWORD巨集來獲得。lpWSAData是用來返回值的，這個函式會把它載入的版本資訊填到這個結構裡面。具體的使用方法可以參照MSDN給出的例子。
2.使用WSACleanup()來釋放為應用程式分配的資源，與WSAStartup相對應。
3.使用socket函式來建立套接字：
SOCKET socket( int af, int type,int protocol );
af引數是地址族，對於TCP/IP協議，它只能是AF_INET。
type指明瞭socket的型別，對於1.1版本的socket，他只接受兩種型別：SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM
protocol指明瞭與特定地址家族相關的協議，如果為0，則根據地址格式和套接字類別，自動選擇一個合適的協議。
如果函式呼叫成功，則會返回一個SOCK資料型別的套接字描述符：如果呼叫失敗，則返回一個INVALID_SOCKET值。
4.使用bind函式將套接字繫結到本地的某個地址和埠上：
int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name,int namelen);
s指定要繫結的套接字，name是一個指向sockaddr結構體型別的指標，這個結構體表明瞭本地資訊。
struct sockaddr
{
u_short sa_family;
char sa_data[14];
};
由於這個結構是為所有地址族準備的，所以不同的協議會有一定的區別，所以用第三個引數指明結構的長度。
再回過頭來看第二個引數，第一成員指明瞭地址族，第二個成員是14個位元組的記憶體區域，對於不同的協議，有不同的內容。對於TCP/IP協議，使用sockaddr_in 結構來替換sockaddr結構：
struct sockaddr_in
{
short sin_family;
u_short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};
sin_family指明瞭地址族，應使用AF_INET；sin_port指明瞭埠號；sin_addr指明瞭主機的IP地址；sin_zero則只是為了填充位元組，是得sockaddr_in 與sockaddr長度相同。其中sin_addr又是一個結構體，定義如下：
typedef struct in_addr
{
union
{
struct
{
unsigned char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4;
} S_un_b;
struct
{
unsigned short s_w1,s_w2;
} S_un_w;
unsigned long S_addr;
} S_un;
} IN_ADDR
這個結構其實是一個聯合體，通常我們都是將點分十進位制的IP地址轉換為u_long型別，並賦值給S_addr成員。
一般情況下，我們可以使用INADDR_ANY允許套接字向任何分配本地機器的IP地址傳送或者接收資料。這個引數的實際意義在於，一般情況下，一臺主機只有一個IP地址，但如果主機有兩個網路卡，那麼他會有兩個IP地址，如果我們只想使用其中的一個供套接字使用，我們可以使用inet_addr函式將本地的IP地址（點分十進位制字串形式），轉化為unsigned long並賦給S_addr；與之相反的轉化為inet_ntoa函式，將S_addr轉化為點分十進位制，供列印輸出使用。
5.listen函式將指定的套接字設定為監聽模式。
int listen( SOCKET s, int backlog );
s 為指定的套接字；backlog為等待佇列的最大長度。
6.使用accept函式來接受客戶端的連線請求
SOCKET accept( SOCKET s, struct sockaddr FAR *addr, int FAR *addrlen);
s為已被設定為監聽模式的套接字；addr為指向客戶端的sockaddr的地址，通過函式來獲取值；addrlen為地址長度。
6.通過send函式傳送訊息
int send(SOCKET s,const char FAR *buf,int len,int flags);
s為已建立連線的套接字，buf為要傳送訊息的地址，len為訊息長度，flags一般設為0即可。
7.通過recv函式獲取訊息：
int recv(SOCKET s,char FAR *buf,int len,int flags);
s為已建立連線的套接字，buf用來儲存接收的資料，len表示緩衝區的長度，flags一般填0即可。
8.使用connect函式與特定的套接字連線
int connect( SOCKET s,const struct sockaddr FAR *name,int namelen);
s為即將建立連線的那個套接字；name指定了伺服器端的地址資訊，s為地址資訊長度。
9.使用recvfrom接受訊息
int recvfrom(SOCKET s,char FAR* buf,int len,int flags,struct sockaddr FAR *from,int FAR *fromlen);
s為準備接受資料的套接字，buf為接收資料的緩衝區，len為緩衝區的長度，flag一般填0，from指標用來儲存傳送方的地址資訊，fromlen為地址的長度。
10.使用sendto向一個特定的目的方傳送資料。
int sendto( SOCKET s,const char FAR *buf,int len,int flags,const struct sockaddr FAR *to,int tolen );
s為套接字，buf為傳送的資料的地址，len為資料的長度，flags一般為0，to指標指向目標套接字的地址，tolen為地址的長度
11.位元組序的轉換函式。
首先先搞清楚什麼是位元組序。一般情況下，我們使用電腦都是低位在前、高位在後的，這被稱為小端位元組序；而網路傳輸時使用的是低位在前，高位在後的大端位元組序。如果不進行轉化一個16為資料0X1234就被網路認為是0X3412了。轉換的函式有兩個：
u_short htons( u_short hostshort );將一個16位數轉換為網路位元組序
u_long htonl( u_long hostlong );將一個32位數轉換為網路位元組序
介紹完函式，我們就先舉一個利用TCP協議編寫的簡單的網路通訊的例子。我們先看一下基本步驟：
伺服器端：
1.進行版本協商（WSAStartup）。
2.建立一個套接字（socket）。
3.將套接字設為監聽狀態（listen）。
4.接受客戶端的傳送請求（accept）。
5.傳送或者接收資料（send/recv）。
6.關閉套接字（closesocket），一次通訊結束。
7.轉4.
客戶端端：
1.進行版本協商（WSAStartup）。
2.建立一個套接字（socket）。
3.連線到伺服器（connect）。
4.傳送或者接收訊息（send/recv）。
5.關閉套接字（closesocket）。
6.釋放資源（WSACleanup）。
伺服器：
1.進行版本協商（WSAStartup）。
2.建立一個套接字（socket）。
3.繫結套接字（bind）。
4.接收或者傳送訊息（recvfrom/sendto）。
5.關閉套接字（closesocket）。
6.釋放資源（WSACleanup）。
客戶端：
1.進行版本協商（WSAStartup）。
2.建立套接字（socket）。
3.傳送或接收訊息（sendto/recvfrom）。
4.關閉套接字（closesocket）。
5.釋放資源（WSACleanup）。
對應的程式如下：
感覺要簡單許多，這裡稍微總結一下TPC與UDP編寫程式的區別：
首先，介紹幾個基本概念。什麼是計算機網路？它是相互連線的獨立自主的計算機的集合。它們是如何通訊的呢，需要一個東西來表明我要跟哪個計算機進行通訊，在網路上，為每個計算機分配了一個“IP”地址，通過地址來找到想要通訊的計算機。具體的通訊是計算機的某個程式實現的，一臺計算機可能同時有多個程式在使用網路。為了區分它們，為每個程式提供了一個“埠號”來標識自己。具體通訊時所傳送的內容，成為協議，它規定了我們傳送的格式：除了傳送的內容以外，還包括這些東西是誰傳送的，要發給誰，總共有多長等等。而資訊具體是如何從一臺主機，傳送到另一臺主機，則會有很大的不確定性：
不同的通訊媒介：是通過有線傳輸的，還是無線網路？
不同的作業系統：Unix、Windows
不同的應用環境：移動、固定
不同的業務型別：對時延的要求、對差錯控制的要求。
等等，使得實際中的相互通訊的網路異常複雜，如何解決這個問題呢？國際標準化組織（ISO）提出了OSI（Open System Interconnected）七層參考模型，將網路按照不同的功能劃分為7層：
應用層
表示層
會話層
傳輸層
網路層
資料鏈路層
物理層
物理層：提供二進位制傳輸，確定在通訊通道上如何傳輸位元流。一條物理通道上所能傳送的資訊的最快速度是有限制的，不是我們想傳送多塊就能傳送多快的。為了對抗複雜的傳輸環境（這一點在無線通訊中尤其明顯），物理層通常要使用非常複雜的調製、編碼技術，來在在一定差錯容忍度的前提下，儘可能的多傳送。
資料鏈路層：提供介質訪問，增強物理層的傳輸功能，建立一條無差錯的傳輸線路。比如對於收到物理層傳送過來的資料，需要通過確認請求或者簡單的差錯控制編碼（比如奇偶效驗）來判斷這一幀資料是否有錯誤，如果錯誤了，則通知傳送發重新傳送。
網路層：IP定址和路由。因為網路上的資料可以經由多條路線到達目的地，所以其中要考慮路由演算法、擁塞控制等問題。
傳輸層：為源端主機到目的端主機提供可靠的資料傳輸服務，隔離網路的上下層協議，是得網路應用於下層協議無關。也就是應用程式與應用程式之間的連線。
會話層：兩個相互通訊的應用程式之間建立、組織和協調其相互之間的通訊。比如電影裡使用對講機時，一句話說完後總要加一句“over”。
表示層：被傳送的資料如何表示。
應用層：使用者所提供的服務。
要注意，這7層模型是功能上的劃分，並不是具體一定要有這七層。
下面介紹一下應用層、傳輸層和網路層的常見協議（這是筆試題中常考的）：
應用層協議：遠端登入協議（Telnet）、檔案傳輸協議（FTP）、超文字傳輸協議（HTTP）、域名服務（DNS）、簡單喲見傳輸協議（SMTP）、郵局協議（POP3）等。
傳輸層：傳輸控制協議（TCP）、使用者資料包協議（UDP）。
這兩個協議值得仔細說說。
TCP協議是面向連線的，也就是說，在雙方通訊之前，已經安排好了一條通訊線路（不管它具體是什麼）共他倆使用，別人不能使用，等他倆通訊結束後，需要釋放這條線路。TCP是通過3次握手建立的：
1.客戶端給伺服器傳送SYN（syn = j）包，進入SYN_SEND狀態。
2.伺服器接收到SYN包，確認客戶的SYN(ack = j+1)，同時自己也傳送一個SYN包（syn = k），把它倆都傳送出去，伺服器進入SYN_RECV狀態。
3.客戶端收到伺服器的SYN+ACK包，向伺服器傳送ACK(ack = k+1)。客戶端和伺服器都進入ESTABLISHED狀態。此時，連線已經建立完畢，可以傳送訊息了。
上面只是正常的建立連線過程，其中的任何一步都有可能失敗，至於失敗以後的操作，這裡就不細說了。
下面再看看UDP協議：這是一種無連線的、不可靠的協議。這意味著可能向對方傳送的訊息時對方無法接到。或者，向一個根本不存在的IP地址或者埠傳送訊息。既然是不可靠的，為什麼還要使用它呢？因為UDP協議不需要建立連線，沒有資料重傳，所以實時性較高。比如我們看視訊時，一兩個畫素的錯誤我們根本不會發覺。
網路層：網際協議（IP），Internet網際網路報文控制協議（ICMP）、Internet組管理協議IGMP。
由於7層模型在使用起來很不方便，實際中應用更廣泛的是TCP/IP模型：
傳輸層
網路層
網路介面層
在TCP/IP網路應用中，通訊的兩個程式間相互作用的主要模式是客戶機、伺服器模式：客戶向伺服器傳送請求，伺服器收到請求後，提供相應的服務。為什麼這麼設計呢？首先，建立網路的原因是因為網路中軟硬體資源、運算能力和資訊分佈不均，需要共享，從而擁有資源多的主機提供服務，資源少的客戶請求服務。其次，網間程式通訊完全是非同步的，相互通訊的程式間即不存在父子關係，又不存在共享的記憶體緩衝區，需要一種機制為希望通訊的程式間建立聯絡，為二者的資料交換提供同步。
它們的通訊過程如下：
伺服器先執行：
1.開啟一個通訊通道並告知本地主機，他願意在某一地址和埠上接收客戶的請求。
2.等待客戶請求到達埠。
3.接收到重複服務請求沒處理該請求併傳送應答訊號。收到併發服務的請求，要啟用一個新的程式或者執行緒來處理這個客戶請求。新的程式或者執行緒處理此客戶的請求，並不需要對其他請求作出相應。等服務完成後，關閉新程式與客戶的通訊鏈路，並終止。
4.返回第二步，等待另一請求。
5.關閉伺服器。
客戶端：
1.開啟一個通訊通道並連線到伺服器所在的主機的特定埠。
2.向伺服器傳送服務請求報文，等待接收應答，繼續提出請求。
3.請求結束後關閉通訊通道並終止。
講了這麼多，我們可以隱約感覺到，網路程式設計是一件很麻煩的事情，為了方便的開發應用軟體程式，美國伯克利大學在UNIX上推出了一種應用程式訪問通訊協議的作業系統套接字（socket），是得程式設計師可以很方便的訪問TCP/IP協議，從而開發各種網路應用程式。後來，socket又引入到windows作業系統。我們先介紹與之相關的函式，然後給出幾個例子：
1.使用WSAStartup進行版本協商。
int WSAStartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData);
其中wVersionRequested指明瞭版本號。高位元組是副版本，低位元組是主版本，可以通過MAEWORD巨集來獲得。lpWSAData是用來返回值的，這個函式會把它載入的版本資訊填到這個結構裡面。具體的使用方法可以參照MSDN給出的例子。
2.使用WSACleanup()來釋放為應用程式分配的資源，與WSAStartup相對應。
3.使用socket函式來建立套接字：
SOCKET socket( int af, int type,int protocol );
af引數是地址族，對於TCP/IP協議，它只能是AF_INET。
type指明瞭socket的型別，對於1.1版本的socket，他只接受兩種型別：SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM
protocol指明瞭與特定地址家族相關的協議，如果為0，則根據地址格式和套接字類別，自動選擇一個合適的協議。
如果函式呼叫成功，則會返回一個SOCK資料型別的套接字描述符：如果呼叫失敗，則返回一個INVALID_SOCKET值。
4.使用bind函式將套接字繫結到本地的某個地址和埠上：
int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name,int namelen);
s指定要繫結的套接字，name是一個指向sockaddr結構體型別的指標，這個結構體表明瞭本地資訊。
struct sockaddr
{
u_short sa_family;
char sa_data[14];
};
由於這個結構是為所有地址族準備的，所以不同的協議會有一定的區別，所以用第三個引數指明結構的長度。
再回過頭來看第二個引數，第一成員指明瞭地址族，第二個成員是14個位元組的記憶體區域，對於不同的協議，有不同的內容。對於TCP/IP協議，使用sockaddr_in 結構來替換sockaddr結構：
struct sockaddr_in
{
short sin_family;
u_short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};
sin_family指明瞭地址族，應使用AF_INET；sin_port指明瞭埠號；sin_addr指明瞭主機的IP地址；sin_zero則只是為了填充位元組，是得sockaddr_in 與sockaddr長度相同。其中sin_addr又是一個結構體，定義如下：
typedef struct in_addr
{
union
{
struct
{
unsigned char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4;
} S_un_b;
struct
{
unsigned short s_w1,s_w2;
} S_un_w;
unsigned long S_addr;
} S_un;
} IN_ADDR
這個結構其實是一個聯合體，通常我們都是將點分十進位制的IP地址轉換為u_long型別，並賦值給S_addr成員。
一般情況下，我們可以使用INADDR_ANY允許套接字向任何分配本地機器的IP地址傳送或者接收資料。這個引數的實際意義在於，一般情況下，一臺主機只有一個IP地址，但如果主機有兩個網路卡，那麼他會有兩個IP地址，如果我們只想使用其中的一個供套接字使用，我們可以使用inet_addr函式將本地的IP地址（點分十進位制字串形式），轉化為unsigned long並賦給S_addr；與之相反的轉化為inet_ntoa函式，將S_addr轉化為點分十進位制，供列印輸出使用。
5.listen函式將指定的套接字設定為監聽模式。
int listen( SOCKET s, int backlog );
s 為指定的套接字；backlog為等待佇列的最大長度。
6.使用accept函式來接受客戶端的連線請求
SOCKET accept( SOCKET s, struct sockaddr FAR *addr, int FAR *addrlen);
s為已被設定為監聽模式的套接字；addr為指向客戶端的sockaddr的地址，通過函式來獲取值；addrlen為地址長度。
6.通過send函式傳送訊息
int send(SOCKET s,const char FAR *buf,int len,int flags);
s為已建立連線的套接字，buf為要傳送訊息的地址，len為訊息長度，flags一般設為0即可。
7.通過recv函式獲取訊息：
int recv(SOCKET s,char FAR *buf,int len,int flags);
s為已建立連線的套接字，buf用來儲存接收的資料，len表示緩衝區的長度，flags一般填0即可。
8.使用connect函式與特定的套接字連線
int connect( SOCKET s,const struct sockaddr FAR *name,int namelen);
s為即將建立連線的那個套接字；name指定了伺服器端的地址資訊，s為地址資訊長度。
9.使用recvfrom接受訊息
int recvfrom(SOCKET s,char FAR* buf,int len,int flags,struct sockaddr FAR *from,int FAR *fromlen);
s為準備接受資料的套接字，buf為接收資料的緩衝區，len為緩衝區的長度，flag一般填0，from指標用來儲存傳送方的地址資訊，fromlen為地址的長度。
10.使用sendto向一個特定的目的方傳送資料。
int sendto( SOCKET s,const char FAR *buf,int len,int flags,const struct sockaddr FAR *to,int tolen );
s為套接字，buf為傳送的資料的地址，len為資料的長度，flags一般為0，to指標指向目標套接字的地址，tolen為地址的長度
11.位元組序的轉換函式。
首先先搞清楚什麼是位元組序。一般情況下，我們使用電腦都是低位在前、高位在後的，這被稱為小端位元組序；而網路傳輸時使用的是低位在前，高位在後的大端位元組序。如果不進行轉化一個16為資料0X1234就被網路認為是0X3412了。轉換的函式有兩個：
u_short htons( u_short hostshort );將一個16位數轉換為網路位元組序
u_long htonl( u_long hostlong );將一個32位數轉換為網路位元組序
介紹完函式，我們就先舉一個利用TCP協議編寫的簡單的網路通訊的例子。我們先看一下基本步驟：
伺服器端：
1.進行版本協商（WSAStartup）。
2.建立一個套接字（socket）。
3.將套接字設為監聽狀態（listen）。
4.接受客戶端的傳送請求（accept）。
5.傳送或者接收資料（send/recv）。
6.關閉套接字（closesocket），一次通訊結束。
7.轉4.
客戶端端：
1.進行版本協商（WSAStartup）。
2.建立一個套接字（socket）。
3.連線到伺服器（connect）。
4.傳送或者接收訊息（send/recv）。
5.關閉套接字（closesocket）。
6.釋放資源（WSACleanup）。
再看我們的程式：
//伺服器端程式
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
//進行版本協商
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
return -1;
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 )
{
WSACleanup( );
return -1;
}
//建立套接字
SOCKET socksrv = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
//填寫本地資訊
SOCKADDR_IN addrSrv;
//本機IP地址
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
//協議族
addrSrv.sin_family = AF_INET;
//埠資訊，必須使用1024以上，注意位元組序轉換
addrSrv.sin_port = htons(6000);
//繫結套接字
bind(socksrv,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));
//設為監聽模式
listen(socksrv,5);
//客戶端地址資訊結構體
SOCKADDR_IN addrClient;
int len = sizeof(SOCKADDR);
while(1)
{
//接受客戶端請求，返回值為已經建立連線的SOCKET
SOCKET sockConn = accept(socksrv,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);
//儲存資料的緩衝區
char sendBuf[100];
//將資料格式化到緩衝區中
sprintf(sendBuf,"Welcom %s to the Service!",
inet_ntoa(addrClient.sin_addr));
//傳送資料
send(sockConn,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0);
//接收資料的緩衝區
char recvBuf[100];
//接收資料
recv(sockConn,recvBuf,100,0);
printf("%s\n",recvBuf);
//關閉套接字
closesocket(sockConn);
}
//由於伺服器一直處理工作狀態，所以不呼叫WSACleanup釋放資源
return 0;
}
//客戶端程式
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
//進行版本協商
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
return -1;
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 )
{
WSACleanup( );
return -1;
}
//建立套接字
SOCKET sockClient = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
//填寫伺服器資訊
SOCKADDR_IN addrSrv;
//連線地址為迴環地址
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
addrSrv.sin_family = AF_INET;
//埠號
addrSrv.sin_port = htons(6000);
//傳送連線請求
connect(sockClient,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));
//接收資料緩衝區
char revcBuf[100];
//接收伺服器的資料
recv(sockClient,revcBuf,100,0);
//列印資料
printf("%s",revcBuf);
//傳送資料緩
send(sockClient,"hello",strlen("hello")+1,0);
closesocket(sockClient);
//釋放資源
WSACleanup();
return 0;
}伺服器：
1.進行版本協商（WSAStartup）。
2.建立一個套接字（socket）。
3.繫結套接字（bind）。
4.接收或者傳送訊息（recvfrom/sendto）。
5.關閉套接字（closesocket）。
6.釋放資源（WSACleanup）。
客戶端：
1.進行版本協商（WSAStartup）。
2.建立套接字（socket）。
3.傳送或接收訊息（sendto/recvfrom）。
4.關閉套接字（closesocket）。
5.釋放資源（WSACleanup）。
對應的程式如下：
//伺服器程式
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
//進行版本協商
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
return -1;
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 )
{
WSACleanup( );
return -1;
}
//建立套接字
SOCKET sockSrv = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
//填寫伺服器資訊
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(6000);
//繫結套接字
bind(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));
SOCKADDR_IN addrClient;
int len = sizeof(addrClient);
char recvBuf[100];
//接收資料
recvfrom(sockSrv,recvBuf,100,0,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);
printf("%s\n",recvBuf);
//關閉套接字
closesocket(sockSrv);
//釋放資源
WSACleanup();
return 0;
}
//客戶端程式
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
//進行版本協商
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
return -1;
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 )
{
WSACleanup( );
return -1;
}
//建立套接字
SOCKET sockClient = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
//填寫地址資訊
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);
//傳送資料
sendto(sockClient,"hello",strlen("hello")+1,0,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));
//關閉套接字
closesocket(sockClient);
//釋放資源
WSACleanup();
return 0;
}感覺要簡單許多，這裡稍微總結一下TPC與UDP編寫程式的區別：
TCP伺服器端要先設定為監聽（listen）模式，然後要等待響應（accept），並且利用響應的套接字進行傳送（send）和接受（recv）。由於是面向連線的方式，所以傳送和接受時都不需要指明地址資訊。而客戶端要連線到伺服器（connect）。而UDP的過程相對簡單，沒有監聽、連線、響應的過程，直接可以使用sendto和recvfrom來傳送和接收訊息。由於UDP是面向非連線的，所以要在引數中指明要傳送或者接收的物件。
最後，我們利用UDP協議實現一個簡單的聊天程式。為什麼時候UDP協議？因為聊天時候，稍微錯一點不要緊，可以通過上下文、語義，甚至讓對法重新傳送來克服；而且，聊天時經常出現一個屌絲向一個女神搭訕，但是女神遲遲不回覆的情況，這時是應該關閉連線呢，還是應該保持連線，讓它們繼續佔用資源？這是一個很糾結的問題。相比之下，UDP協議的優勢就體現出來了。
再考慮一個問題，如何結束聊天？可以通過傳送一個特定的字元來實現，當伺服器收到這個特定的字元時，向客戶端也傳送這個字元，並且關閉自己的套接字；同理客戶端如果收到這個字元，也可以向伺服器傳送這個字元（儘管可能此時伺服器的套接字已經關閉了），並關閉自己的套接字。
想清楚了這兩點，我們就開始編寫程式吧：
//伺服器程式
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
//進行版本協商
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
return -1;
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 )
{
WSACleanup( );
return -1;
}
SOCKET sockSrv = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,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(addrSrv));
char recvBuf[100];
char sendBuf[100];
char tempBuf[100];
SOCKADDR_IN addClient;
int len = sizeof(SOCKADDR);
while(1)
{
//接收資料
recvfrom(sockSrv,recvBuf,100,0,(SOCKADDR*)&addClient,&len);
//判斷對話是否應該被終止
if('#' == recvBuf[0])
{
sendto(sockSrv,"#",strlen("#")+1,0,(SOCKADDR*)&addClient,len);
printf("chat end!\n");
break;
}
//列印接收的資料
sprintf(tempBuf,"%s says: %s",inet_ntoa(addClient.sin_addr),recvBuf);
printf("%s\n",tempBuf);
//傳送資料
printf("please input data:\n");
gets(sendBuf);
sendto(sockSrv,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0,(SOCKADDR*)&addClient,len);
}
closesocket(sockSrv);
WSACleanup( );
return 0;
}
//客戶端程式
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
//進行版本協商
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
return -1;
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 )
{
WSACleanup( );
return -1;
}
//建立套接字
SOCKET sockClient = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
//本地資訊
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);
char recvBuf[100];
char sendBUf[100];
char tempBuf[100];
int len = sizeof(SOCKADDR);
while(1)
{
//客戶端線傳送資料：
//輸入傳送資料
printf("please input data:\n");
gets(sendBUf);
//傳送資料
sendto(sockClient,sendBUf,100,0,(SOCKADDR*)&addrSrv,len);
//接收資料
recvfrom(sockClient,recvBuf,100,0,(SOCKADDR*)&addrSrv,&len);
//判斷對話是否終止
if('#' == recvBuf[0])
{
sendto(sockClient,"#",strlen("#")+1,0,(SOCKADDR*)&addrSrv,len);
printf("chat over!");
break;
}
//列印接收的資料
sprintf(tempBuf,"%s say: %s",inet_ntoa(addrSrv.sin_addr),recvBuf);
printf("%s",tempBuf);
}
closesocket(sockClient);
WSACleanup( );
return 0;
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