计算机是通过TCP/IP协议进行互联从而进行通信的，为了把复杂的TCP/IP协议隐藏起来，更方便的实现计算机中两个程序进行通信，引出了socket这个概念。
socket翻译为套接字，可以理解为IP地址与端口号的组合。
socket提供了流（stream）和数据报（datagram）两种通信机制，即流socket(SOCK_STREAM)和数据报socket(SOCK_DGRAM)。
流socket基于TCP协议，是一个有序、可靠、双向字节流的通道，传输数据不会丢失、不会重复、顺序也不会错乱。就像两个人在打电话，接通后就在线了，您一句我一句的聊天。
数据报socket基于UDP协议，不需要建立和维持连接，可能会丢失或错乱。UDP不是一个可靠的协议，对数据的长度有限制，但是它的速度比较高。就像短信功能，一个人向另一个人发短信，对方不一定能收到。
在实际开发中，数据报socket的应用场景极少，绝大部分情况下使用流套接字(SOCK_STREAM)。
在TCP/IP网络应用中，两个程序之间通信模式是客户/服务端模式（client/server），客户/服务端也叫作客户/服务器。服务端与客户端网络通信的交互过程如下图所示。
图中使用了socket()，connect等函数是网络通信常用的API。对于程序员来说，只要用好socket相关的函数，就可以完成网络通信。
以下内容会比较枯燥，可以直接跳到第三章节，不懂的函数返回此处查找亦可。
根据客户端的工作流程一次介绍如下套接字基本函数：
功能介绍：在Linux系统中，一切皆文件。为了表示和区分已经打开的文件，UNIX/Linux会给文件分配一个ID，这个ID就是一个整数，被称为文件描述符。因此，网络连接也是一个文件，它也有文件描述符。通过socket()函数来创建一个网络连接或者说打开一个网络文件，socket()函数的返回值就是文件描述符，通过这个文件描述符我们就可以使用普通的文件操作来传输数据了。
参数介绍：
参数一：family 代表协议族，在socket中只能是AF_INET。
参数二：type 代表协议类型常见类型是SOCK_STREAM（TCP）,SOCK_DGRAM（UDP）
参数三：protocol 代表具体的协议，对于标准套接字来说，其值是0。(原始套接字基本不会使用)
功能介绍：客户端向服务端发起连接请求，当返回值是0时代表连接成功，返回值为-1时代表连接失败。
参数介绍：
参数一：sock_fd代表通过socket()函数返回的文件描述符
参数二：serv_addr 代表目标服务器的协议族，网络地址以及端口号。是一个sockaddr 类型的指针。
参数三：addrlen 代表第二个参数内容的大小。
功能介绍：send函数用于把数据通过socket发送给对端。不论是客户端还是服务端，应用程序都用send函数来向TCP连接的另一端发送数据。客户端通过该函数向服务器应用程序发送数据。函数返回已发送的字节数。出错时返回-1
参数介绍：
参数一：sockfd代表 发送端的套接字描述符，即通过socket()函数返回的文件描述符。
参数二：buf 指明需要发送数据的内存地址，可以是C语言基本数据类型变量的地址，也可以是数组、结构体、字符串。
参数三： len 指明实际发送数据的字节数。
参数四：flags 一般设置为0，其他数值意义不大。
功能介绍：recv函数用于接收对端socket发送过来的数据。不论是客户端还是服务端，应用程序都用recv函数接受来自TCP连接的另一端发送过来的数据。
如果socket对端没有发送数据，recv函数就会等待，如果对端发送了数据，函数返回接收到的字符数。出错时返回-1。如果socket被对端关闭，返回值为0。
参数介绍：
参数一：sockfd代表接收端的套接字描述符，即通过socket()函数返回的文件描述符。
参数二：buf 为用于接收数据的内存地址，可以是C语言基本数据类型变量的地址，也可以是数组、结构体、字符串。只要是一块内存就行了。
参数三：len 指明需要接收数据的字节数。不能超过buf的大小，否则内存溢出。
参数四：flags填0，其他数值意义不大
函数功能：关闭套接字，并终止TCP连接。若成功则返回0.失败则返回-1；
函数参数：
参数一：sockfd代表接收端的套接字描述符，即通过socket()函数返回的文件描述符。
根据客户端的工作流程一次介绍如下套接字基本函数：
其中部分函数已经介绍，这里就不在赘述了。
函数功能：服务端把用于通信的地址和端口绑定到socket上，当bind函数返回0时，为正确绑定，返回-1，则为绑定失败。
参数介绍：
参数一：sockfd 代表需要绑定的socket。是在创建socket套接字时返回的文件描述符。
参数二：addr 存放了服务端用于通信的地址和端口
参数三：addrlen 代表addr结构体的大小
函数功能：listen函数的功能并不是等待一个新的connect的到来，真正等待connect的是accept函数。isten的操作就是当有较多的client发起connect时，server端不能及时的处理已经建立的连接，这时就会将connect连接放在等待队列中缓存起来。这个等待队列的长度有listen中的backlog参数来设定。当listen运行成功时，返回0；运行失败时，返回值为-1.
参数说明：
参数一：sockfd是前面socket创建的文件描述符;
参数二：backlog是指server端可以缓存连接的最大个数，也就是等待队列的长度。
函数功能：accept函数等待客户端的连接，如果没有客户端连上来，它就一直等待，这种方式称为阻塞。accept等待到客户端的连接后，创建一个新的socket，函数返回值就是这个新的socket，服务端用于这个新的socket和客户端进行报文的收发。
参数介绍：
参数一：sockfd 是已经被listen过的socket。
参数二：client_addr 用于存放客户端的地址信息，其中包含客户端的协议族，网络地址以及端口号。如果不需要客户端的地址，可以填0。
参数三：addrlen 用于存放参数二(client_addr)的长度
经过以上概念的学习之后，就可以实现一个简单的网络编程案例。
在做以上案例时，你只需要在任意一个文件夹中创建两个文件–TrainClient.cpp 与 TrainServer.cpp。这里我在桌面创建了一个名称为webSocket的文件夹。
之后将以下代码分别复制到两个cpp文件中。
（1） 简易服务器：这个服务器只能与一个客户端相连接，如果有多个客户端就不能用这个服务器进行连接。
//TrainServer.cpp
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#define PORT 9990 //端口号
#define SIZE 1024 //定义的数组大小
int Creat_socket() //创建套接字和初始化以及监听函数
{
int listen_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //创建一个负责监听的套接字
if(listen_socket == -1)
{
perror("socket");
return -1;
}
struct sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET; /* Internet地址族 */
addr.sin_port = htons(PORT); /* 端口号 */
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /* IP地址 */
int ret = bind(listen_socket, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)); //连接
if(ret == -1)
{
perror("bind");
return -1;
}
ret = listen(listen_socket, 5); //监听
if(ret == -1)
{
perror("listen");
return -1;
}
return listen_socket;
}
int wait_client(int listen_socket)
{
struct sockaddr_in cliaddr;
int addrlen = sizeof(cliaddr);
printf("等待客户端连接。。。。\n");
int client_socket = accept(listen_socket, (struct sockaddr *)&cliaddr, (socklen_t*)&addrlen); //创建一个和客户端交流的套接字
if(client_socket == -1)
{
perror("accept");
return -1;
}
printf("成功接收到一个客户端：%s\n", inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));
return client_socket;
}
void hanld_client(int listen_socket, int client_socket) //信息处理函数,功能是将客户端传过来的小写字母转化为大写字母
{
char buf[SIZE];
while(1)
{
int ret = read(client_socket, buf, SIZE-1);
if(ret == -1)
{
perror("read");
break;
}
if(ret == 0)
{
break;
}
buf[ret] = '\0';
int i;
for(i = 0; i < ret; i++)
{
buf[i] = buf[i] + 'A' - 'a';
}
printf("%s\n", buf);
write(client_socket, buf, ret);
if(strncmp(buf, "end", 3) == 0)
{
break;
}
}
close(client_socket);
}
int main()
{
int listen_socket = Creat_socket();
int client_socket = wait_client(listen_socket);
hanld_client(listen_socket, client_socket);
close(listen_socket);
return 0;
}
//TrainClient.cpp
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#define PORT 9990
#define SIZE 1024
int main()
{
int client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); //创建和服务器连接套接字
if(client_socket == -1)
{
perror("socket");
return -1;
}
struct sockaddr_in addr;
memset(&addr, 0, sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET; /* Internet地址族 */
addr.sin_port = htons(PORT); /* 端口号 */
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /* IP地址 */
inet_aton("127.0.0.1", &(addr.sin_addr));
int addrlen = sizeof(addr);
int listen_socket = connect(client_socket, (struct sockaddr *)&addr, addrlen); //连接服务器
if(listen_socket == -1)
{
perror("connect");
return -1;
}
printf("成功连接到一个服务器\n");
char buf[SIZE] = {0};
while(1) //向服务器发送数据，并接收服务器转换后的大写字母
{
printf("请输入你相输入的：");
scanf("%s", buf);
write(client_socket, buf, strlen(buf));
int ret = read(client_socket, buf, strlen(buf));
printf("buf = %s", buf);
printf("\n");
if(strncmp(buf, "END", 3) == 0) //当输入END时客户端退出
{
break;
}
}
close(listen_socket);
return 0;
}
在webSocket的文件夹鼠标右击
Opin in Terminal即可进入到命令行，依次执行如下命令
g++ TrainClient.cpp -o TrainClient.o
g++ TrainServer.cpp -o TrainServer.o
文件夹即可生成如下文
之后在webStocket文件夹下打开两个终端分别执行如下命令
运行服务端程序
./TrainServer.o
运行客户端程序
./TrainClient.o
之后输入任何信息，服务端便会收到且打印出来。
i
以上就是一个简易的C++网络编程小案例，我也是个新手，通过该文章一方面记录自己的学习过程，另一方面希望帮助像我一样连linux命令都不熟的人。
大部分内容来源于CSDN博主「镜花寒」
原文链接：https://blog.csdn.net/ZH0314/article/details/77387162