孙鑫vc—第14课 网络编程

             孙鑫vc—第14课 网络编程
ISO/OSI七层参考模型
OSI（Open System Interconnection）参考模型将网络的不同功能划分为7层。
应用层--->处理网络应用
表示层--->数据表示
会话层--->主机间通信
传输层--->端到端的连接
网络层--->寻址和最短路径
数据链路层--->介质访问（接入）
物理层--->二进制传输
各层使用协议：
应用层：远程登录协议Telnet，文件传输协议FTP，超文本传输协议HTTP，域名服务DNS，简单邮件传输协议SMTP，邮局协议POP3
传输层：传输控制协议TCP：面向连接的可靠的传输协议，用户数据报协议UDP：是无连接的，不可靠的传输协议。
网络层：网际协议IP，Internet互联网控制报文协议ICMP、Internet组管理协议IGMP。
TCP/IP模型
应用层、传输层、网络层、网络接口
套接字（socket）
套接字存在于通信区域中。通信区域也叫地址族，它是一个抽象的概念，主要用于将通过套接字通信的进程的共有特性综合在一起。套接字通常只与同一区域的套接字交换数据（也有可能跨区域通信，但这支在执行了某种转换进程后才能实现）。Windows Sockets只支持一个通信区域：网际域（AF_INET），这个域被使用网际协议簇通信的进程使用。
网络字节顺序
     不同的计算机存放多字节值的顺序不同，有的机器在起始地址存放低字节（低位存），有的机器在起始地址存放高字节（高位先存）。基于Intel的CPU，即我们通常使用的PC机采用的是低位先存。为保证数据的正确性，在网络协议中需要制定网络字节顺序。TCP/IP协议使用16位整数和32位整数的高位先存格式。网间进程通信完全是异步的，相互通信的进程间既不存在父子关系，又不共享内存缓冲区，因此需要一种机制为希望通信的进程间建立联系，为二者的数据交换提供同步，这就是基于客户机/服务器模式的TCP/IP。
套接字的类型
流式套接字（SOCK_STREAM）
提供面向连接，可靠的数据传输服务，数据无差错，无重复的发送，且按发送顺序接收数据报套接字（SOCK_DGRAM）提供无连接服务。数据报以独立包形式发送，不提供错误保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。基于UDP原始套接字（SOCK_RAW）。
基于TCP的socket编程服务器和客户端进行通信都使用send/recv。基于UDP的socket编程服务器端为接收端，客户端为发送端。发送数据为sendto,接收数据为recvfrom
ALT+F8可使代码整齐：
加载套接字库和进行版本协商：
int WSAStartup (
    WORD wVersionRequested, 
    LPWSADATA lpWSAData 
);
wVersionRequested用来指定准备加载Winsock库的版本，高位字节指定副版本，低位字节指定主版本，可用MAKEWORD(x,y)(其中x是高位字节，y是低位字节)方便的获得wVersionRequested的正确值lpWSAData是指向WSADATA结构的指针，WSAStartup把其加载的苦版本的有关信息添在这个结构中对于每一个WSAStartup的成功调用，最后都应该调用WSACleanUp以便释放资源如果调用成功，将返回套接字描述符。如果调用失败，将返回INVALID_SOCKET,错误信息可通过WSAGetLastError返回
创建套接字：
SOCKET socket (
    int af,         //指定地址族，对于TCP/IP只能是AF_INET(也可写成PF_INET)
    int type,       //基于TCP的SOCK_STREAM，基于UDP,SOCK_DGRAM
    int protocol    //推荐为零，可自动选择协议
);

绑定套接字：
int bind(
SOCKET s,
const struct sockaddr *addr,
int namelen );
struct sockaddr_in{
      short              sin_family;
      unsigned short        sin_port;
      struct     in_addr        sin_addr;
      char                 sin_zero[8];
};
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;
};
在为我们的网络程序指定端口号时，我们要用1024以上的端口
htonl()把一个u_long类型从主机字节序转换为网络字节序
htons()把一个u_short类型从主机字节序转换为网络字节序

SOCKET accept (
    SOCKET s,                  
    struct sockaddr FAR* addr, 
    int FAR* addrlen            //必须在传入一个addrlen之前为它赋初始值，否则调用失败
);         //int len=sizeof(SOCKADDR);
inet_addr：The Windows Sockets inet_addr function converts a string containing an (Ipv4) Internet Protocol dotted address into a proper address for the IN_ADDR structure.
unsigned long inet_addr (
    const char FAR * cp 
);//用来把IP地址转化为ULONG类型
inet_ntoa：The Windows Sockets inet_ntoa function converts an (Ipv4) Internet network address into a string in Internet standard dotted format.

char FAR * inet_ntoa (
    struct in_addr in 
);
返回一个点分十进制地址值
int bind (
    SOCKET s,                         
    const struct sockaddr FAR*    name, 
    int namelen                       
);
绑定完了以后就listen()：
SOCKADDR：The SOCKADDR structure varies depending on the protocol selected. Except for the sa_family field, SOCKADDR contents are expressed in network byte order.

struct sockaddr {
          u_short      sa_family;
          char         sa_data[14];
};
列出服务器程序如下：
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>
main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1);
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
{
    return;
}                            
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
     HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {
    WSACleanup( );
    return;
}
SOCKET sockSrv=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 
//第三个参数为零表示自动选择协议
SOCKADDR_IN addrSrv;     //定义一个地址结构体的变量
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons(6000);
//htonl把一个u_long类型从主机字节序转换为网络字节序
//htons把一个u_short类型从主机字节序转换为网络字节序

bind(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));
//绑定的内容是SOCKADDR_IN，而这里的参数是SOCKADDR*，所以这里需要一个参数转化SOCKADDR大小写是一样的。
listen(sockSrv,5);//一次可有5个人在等待。

SOCKADDR_IN addrClient;
int len=sizeof(SOCKADDR);
while(1)
{
    SOCKET sockConn=accept(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);
    char sendBuf[100];
    sprintf(sendBuf,"Welcome %s to here",inet_ntoa(addrClient.sin_addr));
    send(sockConn,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0);//这个套接字要用建立链接的套接字，而不要用处于监听状态的套接字；flags设置为0即可。
    char recvBuf[100];
recv(sockConn,recvBuf,100,0);//flags设置为0即可
    printf("%s\n",recvBuf);
    closesocket(sockConn);
}
}
最后需要WSACleanUp()清除套接字。
SOCKET accept(
SOCKET s,
struct sockaddr *addr,
int *addrlen ); //其实这个值为IN/OUT,使用前一定要赋初值
要在控制台使用套接字，需要加入头文件 #include <Winsock2.h>和库函数ws2_32.lib
要链接一个动态链接库，我们要在VC++菜单栏中选择Project--->Settings--->Link,在其中的Object/Library modules中先打入一个空格，再添加库函数ws2_32.lib
增加新工程到工作区：
客户端程序：TcpClient.prj客服去不需要绑定，直接可以链接服务器端。本地回路地址127.0.0.1，不管有没有网卡
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>
main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1);
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
{
    return;
}                            
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
     HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {
    WSACleanup( );
    return;
}
SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

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);
connect(sockClient,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));

char recvBuf[100];
recv(sockClient,recvBuf,100,0);
printf("%s\n",recvBuf);
send(sockClient,"This is lisi",strlen("This is lisi")+1,0);
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
}
//本地回路地址，不管本地主机上有没有网卡，都可以测试网络

TCP和UDP编程代码大致相同，不同之处在于，TCP使用send/recv;UDP使用sendto/recvfrom;
sendto(sockClient,"Hello!",strlen("Hello!")+1,0,(SOCKADDR*)&addrSrv,
    sizeof(SOCKADDR));
recvfrom(sockSrv,recvBuf,100,0,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);
以下程序是基于UDP的聊天程序源码:
服务器版:
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>

void main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1);
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
{
    return;
}                            
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
     HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {
    WSACleanup( );
    return;
}
SOCKET sockSrv=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

//初始化该结构体
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons(6000);
//绑定地址
bind(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));

char sendBuf[100];
char recvBuf[100];
char temp[200];
SOCKADDR_IN addrClent;
int len=sizeof(SOCKADDR);
while(1)
{
    recvfrom(sockSrv,recvBuf,100,0,(SOCKADDR*)&addrClent,&len);
    if('q'==recvBuf[0])//对方想推出
    {
     sendto(sockSrv,"q",strlen("q")+1,0,(SOCKADDR*)&addrClent,len);
     printf("chat end!\n");
     break;
    }
    sprintf(temp,"%s:%s",inet_ntoa//inet_ntoa转化为点分十进制(addrClent.sin_addr),recvBuf);
    printf("%s\n",temp);
    printf("please input data:\n");
    gets(sendBuf);//从标准输入流中得到一行数据，用户一回车就用sendto发送。
    sendto(sockSrv,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0,(SOCKADDR*)&addrClent,len);
}
closesocket(sockSrv);//终止套接字
WSACleanup();//终止对套接字库的使用
}

客户机版:
#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>
void main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1);
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 )
{
    return;
}                            
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
     HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {
    WSACleanup( );
    return;
}
SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
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 sendBuf[100];
char recvBuf[100];
char temp[200];
int len=sizeof(SOCKADDR);
while(1)
{
    printf("please input data\n");
    gets(sendBuf);
    sendto(sockClient,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0,(SOCKADDR*)&addrSrv,
     len);
    recvfrom(sockClient,recvBuf,100,0,(SOCKADDR*)&addrSrv,
     &len);
    if('q'==recvBuf[0])
    {
     sendto(sockClient,"q",strlen("q")+1,0,(SOCKADDR*)&addrSrv,len);
     printf("chat end!\n");
     break;
    }
    sprintf(temp,"%s:%s",inet_ntoa(addrSrv.sin_addr),recvBuf);
    printf("%s\n",temp);
}
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
}
记着要加载库函数ws2_32.lib启动顺序应遵循先服务器后客户机，否则容易出错。发送字符时应该多加一个空字符作为结束字符。想来你是要进行网络编程，使用socket, listen, bind等函数。 你只要记住，填值的时候使用sockaddr_in结构，而作为函数的 参数传入的时候转换成sockaddr结构就行了，毕竟都是16个字符 长。
转自：http://hi.baidu.com/%B0%A2%C1%C1%D6%AE%C9%F9%BC%BC%CA%F5%B2%A9/blog/item/7f862a4eeb53c60ab3de0585.html
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