【網路程式設計】網路程式設計 筆記
https://blog.csdn.net/bandaoyu/article/details/83312754
Windows下C語言的Socket程式設計例子
https://blog.csdn.net/bandaoyu/article/details/83312102
資料傳輸需要注意的問題：
網路程式設計
1. TCP與UDP的比較
TCP是面向連線的，互動雙方的程序各自建立一個流式套接字，伺服器需要等待客戶端向其提出連線申請。一旦接受客戶端申請就立刻返回一個新的套接字描述符。通過該描述符呼叫資料傳輸函式與客戶端進行資料的收發。
UDP是面向無連線的，雙方建立的是資料報套接字，伺服器和客戶端在進行傳描資料之前不需要進行連線的申請和建立，可以隨時向對方發訊息。
TCP
優點：可靠、穩定
缺點：速度慢，效率低、佔用系統資源高、易被攻擊。
適合場景：網路通訊質量要求高（可靠、穩定）
UDP
優點：速度快，比TCP稍安全
缺點：不可靠、不穩定
適用場合：網路通訊質量要求不高，速度快。
2. Socket粘包問題
什麼時候需要考慮粘包問題
1：如果利用tcp每次傳送資料，就與對方建立連線，然後雙方傳送完一段資料後，就關閉連線，這樣就不會出現粘包問題（因為只有一種包結構,類似於http協議）。關閉連線主要要雙方都發送close連線（參考tcp關閉協議）。如：A需要傳送一段字串給B，那麼A與B建立連線，然後傳送雙方都預設好的協議字元如"hello give me sth abour yourself"，然後B收到報文後，就將緩衝區資料接收,然後關閉連線，這樣粘包問題不用考慮到，因為大家都知道是傳送一段字元；
2：如果傳送資料無結構，如檔案傳輸，這樣傳送方只管傳送，接收方只管接收儲存就ok，也不用考慮粘包；
3：如果雙方建立連線，需要在連線後一段時間內傳送不同結構資料，如連線後，有好幾種結構：
1）"hellogive me sth abour yourself"
2）"Don'tgive me sth abour yourself"
那這樣的話，如果傳送方連續傳送這個兩個包出去，接收方一次接收可能會是"hello give me sth abour yourselfDon't give me sth abouryourself" 這樣接收方就傻了，到底是要幹嘛？不知道，因為協議沒有規定這麼詭異的字串，所以要處理把它分包，怎麼分也需要雙方組織一個比較好的包結構，所以一般可能會在頭加一個數據長度之類的包，以確保接收。
粘包出現原因：
在流傳輸中出現，UDP不會出現粘包，因為它有訊息保護邊界。
1 傳送端需要等緩衝區滿才傳送出去，造成粘包
2 接收方不及時接收緩衝區的包，造成多個包接收
解決辦法：
為了避免粘包現象，可採取以下幾種措施:
一是對於傳送方引起的粘包現象，使用者可通過程式設計設定來避免，TCP提供了強制資料立即傳送的操作指令push，TCP軟體收到該操作指令後，就立即將本段資料傳送出去，而不必等待發送緩衝區滿；
二是對於接收方引起的粘包，則可通過優化程式設計、精簡接收程序工作量、提高接收程序優先順序等措施，使其及時接收資料，從而儘量避免出現粘包現象；
三是由接收方控制，將一包資料按結構欄位，人為控制分多次接收，然後合併，通過這種手段來避免粘包。
以上提到的三種措施，都有其不足之處。
第一種程式設計設定方法雖然可以避免傳送方引起的粘包，但它關閉了優化演算法，降低了網路傳送效率，影響應用程式的效能，一般不建議使用。
第二種方法只能減少出現粘包的可能性，但並不能完全避免粘包，當傳送頻率較高時，或由於網路突發可能使某個時間段資料包到達接收方較快，接收方還是有可能來不及接收，從而導致粘包。
第三種方法雖然避免了粘包，但應用程式的效率較低，對實時應用的場合不適合。
更為簡潔的說法：
定包長
包尾加\r\n
包頭加包體長度
網上說法：
個人比較喜歡的一種做法是給一幀資料加幀頭幀尾，然後接收方不斷接受並快取收到的資料，根據幀頭幀尾分離出一幀完整的資料，再分離各欄位得到資料。
如果某個包出錯了，怎麼不斷恢復？
傳送訊息時，每個訊息長度在程式設計的時候就指定了。如果接收到的資料包有問題，我們可以通過訊息長度來不斷回覆原來的資料包。
3. TCP例子
服務端：
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsaData;
int port = 5099;
char buf[] = "伺服器: 歡迎登入......\n";
// 載入套接字
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
{
printf("載入套接字失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
// socket()
SOCKET sockSrv = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
// 初始化IP和埠資訊
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(port); // 1024以上的埠號
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
// bind()
if (bind(sockSrv, (LPSOCKADDR)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR_IN)) == SOCKET_ERROR)
{
printf("套接字繫結失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
// listen()
if (listen(sockSrv, 10) == SOCKET_ERROR){
printf("套接字監聽失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
// 客戶端資訊
SOCKADDR_IN addrClient;
int len = sizeof(SOCKADDR);
// 開始監聽
printf("服務端啟動成功......開始監聽...\n");
while (1)
{
// 等待客戶請求到來
SOCKET sockConn = accept(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrClient, &len);
if (sockConn == SOCKET_ERROR){
printf("建立連線失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
break;
}
printf("與客戶端建立連線......IP：[%s]\n", inet_ntoa(addrClient.sin_addr));
// 傳送資料
if (send(sockConn, buf, sizeof(buf), 0) == SOCKET_ERROR){
printf("傳送資料失敗......\n");
break;
}
char recvBuf[100];
memset(recvBuf, 0, sizeof(recvBuf));
// 接收資料
recv(sockConn, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
printf("收到資料：%s\n", recvBuf);
closesocket(sockConn);
}
// 關閉套接字
closesocket(sockSrv);
WSACleanup();
system("pause");
return 0;
}
客戶端：
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsaData;
int port = 5099;
char buff[1024];
memset(buff, 0, sizeof(buff));
// 載入套接字
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
{
printf("載入套接字失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
// 初始化IP和埠資訊
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(port);
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
// socket()
SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (SOCKET_ERROR == sockClient){
printf("建立套接字失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
// 向伺服器發出連線請求
if (connect(sockClient, (struct sockaddr*)&addrSrv, sizeof(addrSrv)) == INVALID_SOCKET)
{
printf("連線伺服器失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
else
{
// 接收資料
recv(sockClient, buff, sizeof(buff), 0);
printf("收到資料：%s\n", buff);
// 傳送資料
char buf[] = "客戶端：請求登入......";
send(sockClient, buf, sizeof(buf), 0);
}
// 關閉套接字
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
return 0;
}
舊函式解決方式：
4. UDP例子
服務端（接收方）：
// UDPReceiverTest.cpp : 定義控制檯應用程式的入口點。
//
#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsaData;
int port = 5099;
// 載入套接字
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
{
printf("載入套接字失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
// 初始化IP和埠資訊
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(port);
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
// socket()
SOCKET sockClient = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, 0);
if (SOCKET_ERROR == sockClient){
printf("建立套接字失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
// bind()
if (bind(sockClient, (LPSOCKADDR)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR_IN)) == SOCKET_ERROR)
{
printf("套接字繫結失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
SOCKADDR_IN addrClnt;
int nLen = sizeof(SOCKADDR);
// 訊息
char szMsg[1024];
memset(szMsg, 0, sizeof(szMsg));
// 等待客戶請求到來
printf("服務端啟動成功......等待客戶傳送資料...\n");
while (1)
{
// 接收資料
if (SOCKET_ERROR != recvfrom(sockClient, szMsg, sizeof(szMsg), 0, (SOCKADDR*)&addrClnt, &nLen))
{
printf("傳送方：%s\n", szMsg);
char szSrvMsg[] = "收到...";
// 傳送資料
sendto(sockClient, szSrvMsg, sizeof(szSrvMsg), 0, (SOCKADDR*)&addrClnt, nLen);
}
}
// 上面為無線迴圈，以下程式碼不會執行
// 關閉套接字
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
return 0;
}
客戶端：
// UDPSenderTest.cpp : 定義控制檯應用程式的入口點。
//
#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsaData;
int port = 5099;
// 載入套接字
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
{
printf("載入套接字失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
// socket()
SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (SOCKET_ERROR == sockClient){
printf("建立套接字失敗：%d......\n", WSAGetLastError());
return 1;
}
// 初始化IP和埠資訊
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(port);
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");
int nLen = sizeof(SOCKADDR);
// 傳送資料
char szMsg[1024];
memset(szMsg, 0, sizeof(szMsg));
sendto(sockClient, szMsg, sizeof(szMsg), 0, (SOCKADDR*)&addrSrv, nLen);
// 傳送資料
while (1)
{
// 初始化資料
char szMsg[1024];
memset(szMsg, 0, sizeof(szMsg));
printf("請輸入要傳送的資料（輸入q退出）：");
scanf("%s", &szMsg);
// 退出迴圈
if (!strcmp(szMsg, "q") || !strcmp(szMsg, "Q"))
{
break;
}
// 傳送資料
sendto(sockClient, szMsg, sizeof(szMsg), 0, (SOCKADDR*)&addrSrv, nLen);
// 清空快取
memset(szMsg, 0, sizeof(szMsg));
// 接收資料
if (SOCKET_ERROR != recvfrom(sockClient, szMsg, sizeof(szMsg), 0, (SOCKADDR*)&addrSrv, &nLen))
{
printf("接收方：%s\n", szMsg);
}
}
// 關閉套接字
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
return 0;
}
5. TCP和 UDP 注意點
易忽略，出錯的地方：socket()
TCP: SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
UDP: SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
TCP不存在資料邊界：
收到資料不意味著馬上呼叫read()函式，只要不超過陣列容量，則有可能資料填充滿緩衝後通過一次read()函式呼叫讀取全部，也有可能分成多次read()函式呼叫進行讀取。如果傳輸出錯就會提供重傳服務。（套接字內部有一個由位元組陣列構成的緩衝）
6. 結構體、圖片傳輸方法
首先通訊雙方需要統一結構體，示例：
struct Massage
{
int nID;
char strMsg[64];
};
傳送方：
// 結構體訊息
Massage stMsg;
memset(stMsg.strMsg, 0, sizeof(stMsg.strMsg));
stMsg.nID = 1001;
strcpy(stMsg.strMsg, "Struct string");
// ...
sendto(sockClient, (char*)&stMsg, sizeof(stMsg) + 1, 0, (SOCKADDR*)&addrClnt, nLen);
接收方：
// 結構體
Massage stMsg;
memset(stMsg.strMsg, 0, sizeof(stMsg.strMsg));
memcpy(&stMsg, szMsg, sizeof(stMsg) + 1);
printf("接收方：%d\t%s\n", stMsg.nID, stMsg.strMsg);
特別注意： sizeof(stMsg) + 1 兩者必須保持一致。
拓展：傳送檔案
// 圖片
struct Photo
{
int nSize;
char buf[256];
};
Photo stPhoto;
memset(stPhoto.buf, 0, sizeof(stPhoto.buf));
// 傳送檔案
printf("正在傳送檔案......\n");
while (fp1)
{
// 讀取檔案內容到buf中，每次讀256位元組，返回值表示實際讀取的位元組數
int nCount = fread(stPhoto.buf, 1, sizeof(stPhoto.buf), fp1);
stPhoto.nSize = nCount;
//printf("read %d byte\n", nCount);
// 如果讀取的位元組數不大於0，說明讀取出錯或檔案已經讀取完畢
if (nCount <= 0)
{
sprintf(stPhoto.buf, "finish\n");
sendto(sockClient, (char*)&stPhoto, sizeof(stPhoto), 0, (SOCKADDR*)&addrSrv, nLen);
printf("檔案傳送完成......\n");
break;
}
sendto(sockClient, (char*)&stPhoto, sizeof(stPhoto), 0, (SOCKADDR*)&addrSrv, nLen);
}
接收檔案：
printf("正在接收檔案......\n");
while (1)
{
// 接收圖片
if (SOCKET_ERROR != recvfrom(sockClient, szFileInfo, sizeof(szFileInfo), 0, (SOCKADDR*)&addrClnt, &nLen))
{
memcpy(&stPhoto, szFileInfo, sizeof(stPhoto));
if (0 == strncmp(stPhoto.buf, "finish", 6))
{
printf("檔案接收完成......\n");
break;
}
int n = fwrite(stPhoto.buf, 1, stPhoto.nSize, fp2);
//printf("write %d byte\n", n);
}
}
7. 常見錯誤
包含<windows.h>和winsock.h後重定義問題：
[解決方案]
由以上程式碼可以看出如果在沒有定義WIN32_LEAN_AND_MEAN巨集的大前
提下windows.h有可能包含winsock.h 標頭檔案，因此我們得出一個很簡單
的解決方法就是在包含<windows.h>之前定義WIN32_LEAN_AND_MEAN巨集,如
下所示:
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include <windows.h>
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作者：苦逼的IT男
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/daoming1112/article/details/54698466
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