TCPSocket编程.ppt

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1、USTCNICTCP/IP Socket网络编程2023/1/13TCP/IP Socket网络编程2/83内容大纲Internet与TCP/IP协议TCP/IP协议体系结构与OSI模型Socket编程接口WindowsSocketLinuxSocketTCP/IP网络程序框架与示例2023/1/13TCP/IP Socket网络编程3/83Internet与TCP/IP协议第一节Internet与TCP/IP协议2023/1/13TCP/IP Socket网络编程4/83Internet的历史Internet“冷战”的产物1957年10月和11月，前苏联先后有两颗“Sputnik”卫星上天1

2、958年美国总统艾森豪威尔向美国国会提出建立DARPA(DefenseAdvancedResearchProjectAgency)，即国防部高级研究计划署，简称ARPA1968年6月DARPA提出“资源共享计算机网络”(ResourceSharingComputerNetworks)，目的在于让DARPA的所有电脑互连起来，这个网络就叫做ARPAnet，即“阿帕网”，是Interne的最早雏形2023/1/13TCP/IP Socket网络编程5/83网络互联促成了TCP/IP协议的产生早期的ARPAnet使用网络控制协议(NetworkControlProtocol，NCP)，不能互联不同类

3、型的计算机和不同类型的操作系统，没有纠错功能1973年由Kahn和VintonCerf两人合作为ARPAnet开发了新的互联协议。1974年12月两人正式发表第一份TCP协议详细说明，但此协议有信包丢失时不能得到有效的纠正2023/1/13TCP/IP Socket网络编程6/83网络互联促成了TCP/IP协议的产生TCP协议分成了两个不同的协议：用来检测网络传输中差错的传输控制协议TCP专门负责对不同网络进行互联的互联网协议IP从此TCP/IP协议诞生1983年ARPAnet上停止使用NCP，互联网上的主机全部使用TCP/IP协议，TCP/IP协议成为Internet中的“世界语”2023/

4、1/13TCP/IP Socket网络编程7/83Internet与TCP/IP协议第二节TCP/IP协议体系结构与OSI模型2023/1/13TCP/IP Socket网络编程8/83网络的体系结构网络采用分而治之的方法设计，将网络的功能划分为不同的模块，以分层的形式有机组合在一起。每层实现不同的功能，其内部实现方法对外部其他层次来说透明，每层向上层提供服务，也可以使用下层提供的服务网络体系结构即指网络的层次结构和每层所使用协议的集合两类非常重要的体系结构：OSI与TCP/IP2023/1/13TCP/IP Socket网络编程9/83OSI开放系统互联模型OSI模型相关的协议已经很少使用，

5、但模型本身非常通用共有七层2023/1/13TCP/IP Socket网络编程10/83TCP/IP协议族的体系结构TCP/IP协议是Internet事实上的工业标准。一共有四层2023/1/13TCP/IP Socket网络编程11/83TCP/IP协议与OSI参考模型的对应关系2023/1/13TCP/IP Socket网络编程12/83TCP/IP协议通信模型2023/1/13TCP/IP Socket网络编程13/83数据的封装与传递过程2023/1/13TCP/IP Socket网络编程14/83一些基本概念IP地址端口号字节序2023/1/13TCP/IP Socket网络编程15

6、/83IP地址IP地址是Internet中主机的标识Internet中的主机要与别的机器通信必须具有一个IP地址一个IP地址为32位（IPV4），或者128位（IPV6）每个数据包都必须携带目的IP地址和源IP地址，路由器依靠此信息为数据包选择路由特殊的IP地址：广播地址、多播地址表示形式：常用点分形式，如202.38.64.10，最后都会转换为一个32位的整数。IP地址分级子网掩码2023/1/13TCP/IP Socket网络编程16/83端口号为了区分一台主机接收到的数据包应该递交给哪个进程来进行处理，使用端口号TCP端口号与UDP端口号独立端口号一般由IANA(InternetAssi

7、gnedNumbersAuthority)管理众所周知端口：11023，1255之间为大部分众所周知端口，2561023端口通常由UNIX占用注册端口：102449151动态或私有端口：49151655352023/1/13TCP/IP Socket网络编程17/83端到端通信数据包投递过程2023/1/13TCP/IP Socket网络编程18/83一个比喻如果把IP数据包的投递过程看成是给远方的一位朋友寄一封信，那么IP地址就是这位朋友的所在位置，如安徽合肥中国科大计算系（依靠此信息进行路由）端口号就是这位朋友的名字（依靠这个信息最终把这封信交付给这位收信者）2023/1/13TCP/IP

8、 Socket网络编程19/83字节序大尾端(Big-Endian):字节的高位在内存中放在存储单元的起始位置小尾端(Little-Endian):与大尾端相反2023/1/13TCP/IP Socket网络编程20/83字节序网络字节序（NBO，NetworkByteOrder）使用统一的字节顺序，避免兼容性问题主机字节序（HBO，HostByteOrder）不同的机器HBO是不一样的，这与CPU的设计有关Motorola68K系列，HBO与NBO是一致的IntelX86系列，HBO与NBO不一致2023/1/13TCP/IP Socket网络编程21/83Internet与TCP/IP协议

9、第三节Socket编程接口2023/1/13TCP/IP Socket网络编程22/83内容Socket简介WindowsSocketLinuxSocketSocket常用函数介绍TCP/IP网络程序框架与实例通信方式阻塞非阻塞2023/1/13TCP/IP Socket网络编程23/83为什么需要Socket普通的I/O操作过程打开文件读/写操作关闭文件TCP/IP协议被集成到操作系统的内核中，引入了新型的“I/O”操作进行网络操作的两个进程在不同的机器上，如何连接？网络协议具有多样性，如何进行统一的操作需要一种通用的网络编程接口：Socket2023/1/13TCP/IP Socket网络

10、编程24/83什么是Socket独立于具体协议的网络编程接口在ISO模型中，主要位于会话层和传输层之间BSDSocket（伯克利套接字）是通过标准的UNIX文件描述符和其它程序通讯的一个方法，目前已经被广泛移植到各个平台。2023/1/13TCP/IP Socket网络编程25/83Socket类型流式套接字(SOCK_STREAM)提供了一个面向连接、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。内设置流量控制，避免数据流淹没慢的接收方。数据被看作是字节流，无长度限制。数据报套接字(SOCK_DGRAM)提供无连接服务。数据包以独立数据包的形式被发送，不提供无差错保证，数据可

11、能丢失或重复，顺序发送，可能乱序接收。原始套接字(SOCK_RAW)可以对较低层次协议，如IP、ICMP直接访问。2023/1/13TCP/IP Socket网络编程26/83Socket的位置协议端口协议端口网络中可以被命名和寻址的通信端口，是操作网络中可以被命名和寻址的通信端口，是操作系统可分配的一种资源。系统可分配的一种资源。传输层与网络层在功能上的最大区别是传输层传输层与网络层在功能上的最大区别是传输层提供进程通信能力。提供进程通信能力。因此，网络通信的最终地址就不仅仅是主机地因此，网络通信的最终地址就不仅仅是主机地址了，还包括可以描述进程的某种标识符。址了，还包括可以描述进程的某种标

12、识符。为此，为此，TCP/IPTCP/IP协议提出了协议端口协议提出了协议端口（protocolprotocolportport，简称端口）的概念，用于，简称端口）的概念，用于标识通信的进程。标识通信的进程。端口是一种抽象的软件结构（包括一些数据端口是一种抽象的软件结构（包括一些数据结构和结构和I/OI/O缓冲区）。缓冲区）。应用程序（即进程）通过系统调用与某端口应用程序（即进程）通过系统调用与某端口建立连接（建立连接（bindingbinding）后，传输层传给该端口）后，传输层传给该端口的数据都被相应进程所接收，相应进程发给的数据都被相应进程所接收，相应进程发给传输层的数据都通过该端口输出

13、。传输层的数据都通过该端口输出。在在TCP/IPTCP/IP协议的实现中，端口间的操作类似协议的实现中，端口间的操作类似于一般的于一般的I/OI/O操作，进程获取一个端口，相当操作，进程获取一个端口，相当于获取本地唯一的于获取本地唯一的I/OI/O文件，可以用一般的读文件，可以用一般的读写原语访问之。写原语访问之。类似于文件描述符，每个端口都拥有一个类似于文件描述符，每个端口都拥有一个叫端口号（叫端口号（portportnumbernumber）的整数型标识）的整数型标识符，用于区别不同端口。符，用于区别不同端口。由于由于TCP/IPTCP/IP传输层的两个协议传输层的两个协议TCPTCP和和

14、UDPUDP是是完全独立的两个软件模块，因此各自的端完全独立的两个软件模块，因此各自的端口号也相互独立，口号也相互独立，如如TCPTCP有一个有一个255255号端口，号端口，UDPUDP也可以有一个也可以有一个255255号端口，二者并不冲突。号端口，二者并不冲突。半相关半相关 网络中用一个三元组可以在全局唯一标志一网络中用一个三元组可以在全局唯一标志一个进程：个进程：（协议，本地地址，本地端口号）（协议，本地地址，本地端口号）这样一个三元组，叫做一个半相关（这样一个三元组，叫做一个半相关（half-half-associationassociation），它指定连接的每半部分。），它指定连

15、接的每半部分。全相关全相关一个完整的网间进程通信需要由两个进程组成，一个完整的网间进程通信需要由两个进程组成，并且只能使用同一种高层协议。并且只能使用同一种高层协议。一个完整的网间通信需要一个五元组来标识：一个完整的网间通信需要一个五元组来标识：（协议，本地地址，本地端口号，远程地址，（协议，本地地址，本地端口号，远程地址，远程端口号）远程端口号）这样一个五元组，叫做一个相关这样一个五元组，叫做一个相关（associationassociation），即两个协议相同的半相关），即两个协议相同的半相关才能组合成一个合适的相关，或完全指定组成才能组合成一个合适的相关，或完全指定组成一连接。一连接。

16、SocketSocket接口接口应用程序的基本网络接口应用程序的基本网络接口由操作系统提供；由操作系统提供；由操作系统提供；由操作系统提供；进程的通信端点进程的通信端点进程的通信端点进程的通信端点一个一个一个一个socketsocket的信息含义的信息含义的信息含义的信息含义协议类型协议类型协议类型协议类型本地地址本地地址本地地址本地地址本地端口号本地端口号本地端口号本地端口号远端地址远端地址远端地址远端地址远端端口号远端端口号远端端口号远端端口号Client-Server执行模式Client-Server端执行模式SocketSocketbindbindlistenlistenaccepta

17、cceptSend/recv(Send/recv(循环循环)closecloseSocketSocketconnectconnectSend/recv(Send/recv(循环循环)closeclose通信阶段通信阶段连接建立阶段连接建立阶段关闭阶段关闭阶段准备阶段准备阶段ServerServerClientClient2023/1/13TCP/IP Socket网络编程34/83两类系统中使用的Socket不同操作系统中的SocketWindowsSocket(Winsock)LinuxSocket(BSDSocket)2023/1/13TCP/IP Socket网络编程35/83Windo

18、wsSocket简称Winsock，是在Windows环境下使用的一套网络编程规范，基于4.3BSD的BSDSocketAPI制定1991年Winsock1.1，16位，由WINSOCK.DLL支持，主要用在Windows95中1997年Winsock2.2版，32位，由WSOCK32.DLL支持，主要用在Windows98及以后的版本中已经成为Windows环境下网络编程的事实标准三类函数与BSDSocket相兼容的基本函数与BSDSocket相兼容的网络信息检索函数Windows专用扩展函数2023/1/13TCP/IP Socket网络编程36/83LinuxSocket基本上就是BSD

19、Socket需要使用的头文件数据类型：#include函数定义：#include2023/1/13TCP/IP Socket网络编程37/83Socket常用函数介绍基本函数网络信息检索函数2023/1/13TCP/IP Socket网络编程38/83基本函数网络连接函数socket创建套接字bind绑定本机端口connect建立连接listen监听端口accept接受连接recv,recvfrom数据接收send,sendto数据发送close,shutdown关闭套接字2023/1/13TCP/IP Socket网络编程39/83基本函数转换函数IP地址转换函数inet_addr()点分十

20、进制数表示的IP地址转换为网络字节序的IP地址inet_ntoa()网络字节序的IP地址转换为点分十进制数表示的IP地址字节排序函数htonl4字节主机字节序转换为网络字节序ntohl4字节网络字节序转换为主机字节序htons2字节主机字节序转换为网络字节序ntohs2字节网络字节序转换为主机字节序2023/1/13TCP/IP Socket网络编程40/83网络信息检索函数网络信息检索函数gethostname获得主机名getpeername获得与套接口相连的远程协议地址getsockname获得套接口本地协议地址gethostbyname根据主机名取得主机信息gethostbyaddr根据

21、主机地址取得主机信息getprotobyname根据协议名取得主机协议信息getprotobynumber根据协议号取得主机协议信息getservbyname根据服务名取得相关服务信息getservbyport根据端口号取得相关服务信息getsockopt/setsockopt获取/设置一个套接口选项ioctlsocket设置套接口的工作方式2023/1/13TCP/IP Socket网络编程41/83Windows中的Socket编程Windows中的Socket编程Winsock的启动WinsockAPI基本函数TCP/IP网络程序框架(C/S模式)阻塞与非阻塞通信方式实例程序说明2023

22、/1/13TCP/IP Socket网络编程42/83WinsockWinsock是一个基于Socket模型的API，在Windows系统中广泛使用它在Berkeley接口函数的基础上，还增加了基于消息驱动机制的Windows扩展函数Winsock1.1只支持TCP/IP网络，Winsock2.2增加了对更多协议的支持2023/1/13TCP/IP Socket网络编程43/83Winsock(2)需要包含头文件Winsock2.h，需要使用库ws2_32.lib，包含办法可以用语句来告诉编译时调用该库#pragmacomment(lib,”ws2_32.lib”);如果使用VisualC+6

23、.0，可以通过“工程”“设置”“工程设置”“链接”“对象/库模块”中加入“ws2_32.lib”2023/1/13TCP/IP Socket网络编程44/83WindowsSocket的启动使用WinsockAPI编制的网络应用程序中，在调用任何一个Winsock函数之前都必须检查协议栈安装情况，使用函数WSAStartup()完成操作。intWSAStartup(WORDwVersionRequested,LPWSADATAlpWSAData);wVersionRequested是一个WORD型(双字节型)数值，指定使用的版本号，对Winsock2.2而言，此参数的值为0 x0202，也可以

24、用宏MAKEWORD(2,2)来获得lpWSAData是一个指向WSADATA结构的指针，它返回关于Winsock实现的详细信息2023/1/13TCP/IP Socket网络编程45/83Winsock启动示例#includeWORDwVersionRequested;WSADATAwsaData;wVersionRequested=MAKEWORD(2,2);if(WSAStartup(wVersionRequested,&wsaData)!=0)/Winsock初始化错误return;if(wsaData.wVersion!=wVersionRequested)/Winsock版本不匹配

25、WSACleanup();return;/说明WinsockDLL正确加载，可以执行以下代码2023/1/13TCP/IP Socket网络编程46/83创建套接口socket()应用程序在使用套接口通信前，必须要拥有一个套接口，使用socket()函数来给应用程序创建一个套接口。SOCKETsocket(intaf,inttype,intprotocol);2023/1/13TCP/IP Socket网络编程47/83socket()参数说明af参数说明套接字接口要使用的协议地址族，地址族与协议族含义相同。如果想建立一个TCP或UDP，只能用常量AF_INET表示使用互联网协议(IP)地址。

26、Winsock还支持其他协议，但一般很少使用。type参数描述套接口的类型，af是AF_INET的时候只能为SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM或SOCK_RAWprotocol说明该套接口使用的特定协议，当协议地址族af和协议类型type确定后，协议字段可以使用的值是限定的协议地址族套接口类型套接口类型使用的值协议字段互联网协议(IP)AF_INETTCPSOCK_STREAMIPPROTO_TCPUDPSOCK_DGRAMIPPROTO_UDPRawSOCK_RAWIPPROTO_RAWIPPROTO_ICMP2023/1/13TCP/IP Socket网络编程48/83指定本地地

27、址bind()当socket()创建了一个套接口后，需要将该套接口与该主机上提供服务的某端口联系在一起，bind()函数用于完成这样的绑定。intbind(SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen);2023/1/13TCP/IP Socket网络编程49/83bind()参数说明s标识一个未绑定的套接口描述字，它是socket()函数调用成功时返回的值name是一个与指定协议有关的地址结构指针，存储了套接口的地址信息，Winsock中使用sockaddr_in结构指定IP地址和端口信息structsockaddr_inshortsin_fa

28、mily;u_shortsin_port;structin_addrsin_addr;charsin_zero8;sin_family一般为AF_INET，表示使用IP地址族；sin_port是以网络字节序表示的16位端口号；sin_addr是网络字节序的32位IP地址；sin_zero字段一般不用，用0填充namelen表示地址参数(name)的长度IP地址参数为INADDR_ANY，则由系统内核来自动指定，port为0，则由系统自动指派一个10245000之间惟一的端口号2023/1/13TCP/IP Socket网络编程50/83bind()实例#includeSOCKETs;socka

29、ddr_intcpaddr;intiSockErr;intport=5000;/端口号s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);tcpaddr.sin_family=AF_INET;tcpaddr.sin_port=htons(port);tcpaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);if(bind(s,(LPSOCKADDR)&tcpaddr,sizeof(tcpaddr)=SOCKET_ERROR)iSockErr=WSAGetLastError();/根据不同的错误类型进行不同的处理return;函数调用成功

30、，进行其他处理。2023/1/13TCP/IP Socket网络编程51/83服务器端启动监听listen()函数在一个服务器端用socket()调用成功创建了一个套接口，并用bind()函数和一个指定的地址关联后，就需要指示该套接口进入监听连接请求状态，这需要通过listen()函数来实现intlisten(SOCKETs,intbacklog);s代表一个已绑定了地址，但还未建立连接的套接口描述字backlog指定了正在等待连接的最大队列长度2023/1/13TCP/IP Socket网络编程52/83客户端请求连接connect()函数当服务器端建立好套接口并与一个本地地址绑定后，就进入

31、监听状态，等待客户发出连接请求。在客户端套接口建立好之后，就调用connect()函数来与服务器建立连接。intconnect(SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen);2023/1/13TCP/IP Socket网络编程53/83connect()函数参数说明s将要建立连接的套接口描述字name是一个指向远端套接口地址结构(sockaddr_in)的指针，表示s套接口欲与其建立一条连接namelen是服务器端的地址长度，即name的长度2023/1/13TCP/IP Socket网络编程54/83Connect()函数的说明在客户端使用该

32、函数请求建立连接时，将激活建立连接的三次握手，用来建立一条到服务器TCP的连接。如果调用该函数前没有调用bind()来绑定本地地址，则由系统隐式绑定一个地址到该套接口该函数用在UDP的客户端时，connect()函数并不是真正地发出建立请求连接的请求，调用将从本地操作系直接返回。这样可以将服务器的地址信息保存下来，在后续UDP端口发送数据时，由套接口自动在发送函数中填入服务器地址，而不需要由应用程序在调用发送函数时填入2023/1/13TCP/IP Socket网络编程55/83服务器端接受连接accept()函数在服务器端通过listen()函数调用表示服务器进入监听客户的连接请求状态，而在

33、服务器端调用accept()函数时表示可以接收来自客户端由connect()发出的连接请求，双方进入连接状态。SOCKETaccept(SOCKETs,structsockaddrFAR*addr,intFAR*addrlen);2023/1/13TCP/IP Socket网络编程56/83accept()函数参数说明s标识一个套接字，该套接口处于监听状态addr是一个地址结构的指针，用来存放发出连接请求的那个客户机的IP地址信息addrlen指出客户套接口地址结构的长度函数说明：该函数用于面向连接的服务器端，在IP协议族中，只用于TCP服务器端2023/1/13TCP/IP Socket网络

34、编程57/83发送数据-send()函数在已经建立连接的套接口上发送数据，可以使用send()函数intsend(SOCKETs,constcharFAR*buf,intlen,intflags);2023/1/13TCP/IP Socket网络编程58/83send()函数参数说明s用于标识已建立连接的套接字buf是一个字符缓冲区，内有将要发送的数据len即将发送的缓冲区中的字符数flags用于控制数据传输方式，0表示按正常方式发送数据；宏MSG_DONTROUTE说明系统目标主机就在直接连接的本地网络中，无需路由选择；MSG_OOB指出数据是按带外数据发送的函数说明：send()函数适用于

35、已建立连接的数据报或流式套接口发送数据，对于数据报类型套接口必须注意发送数据长度不大于通信子网的IP包最大长度2023/1/13TCP/IP Socket网络编程59/83接收数据recv()函数对于已建立连接的套接口来说，要从套接口上接收数据，就要使用recv()函数。intrecv(SOCKETs,charFAR*buf,intlen,intflags);2023/1/13TCP/IP Socket网络编程60/83recv()函数参数说明s为已建立连接的套接口buf为用于接收数据的缓冲区len为缓冲区的长度flags指定调用的方式。0表示接收的是正常数据，无特殊行为。MSG_PEEK表示

36、会使有用的数据复制到所提供的接收端缓冲区内，但是没有从系统缓冲区中将数据删除。MSG_OOB表示处理带外数据。2023/1/13TCP/IP Socket网络编程61/83无连接的套接口上接收数据-recvfrom()对于无连接的套接口来说，要从套接口上接收一个数据报并保存发送数据的源地址，就要使用recvfrom()函数。intrecvfrom(SOCKETs,charFAR*buf,intlen,intflags,structsockaddrFAR*from,intFAR*fromlen);2023/1/13TCP/IP Socket网络编程62/83recvfrom()函数参数说明s标识

37、一个套接口的描述字buf接收数据的缓冲区len接收数据缓冲区的长度flags调用操作方式，同recv()中的flagsfrom可选指针，指向装有源地址的缓冲区fromlen可选指针，指向from缓冲区的长度值函数说明：该函数的用法与有连接时recv()的用法一致，要注意的是该函数也可以用于有连接时数据的接收2023/1/13TCP/IP Socket网络编程63/83在无连接套接口上发送数据-sendto()对于无连接的套接口来说，要从套接口上发送一个数据报，就要使用sendto()函数intsendto(SOCKETs,constcharFAR*buf,intlen,intflags,con

38、ststructsockaddrFAR*to,inttolen);2023/1/13TCP/IP Socket网络编程64/83sendto()函数参数说明s本机的套接字buf待发送数据的缓冲区len指明buf缓冲区中要发送的数据长度flags调用方式标志位，同send()中的flagsto可选指针，指向接收数据的目的套接口地址tolen是to所指的地址的长度函数说明：该函数的使用方法类似send()函数，当用于无连接套接字接口，调用函数前要设置，指出目标IP地址和目标端口号。如果用于有连接的套接口时，则不能指定目标地址和目标端口，将to设置为空，地址长度设为0。当然在有连接的情况下很少使用该

39、函数2023/1/13TCP/IP Socket网络编程65/83关闭读写通道-shutdown()函数在一个套接口上的读写操作完成后，应该首先使用shutdown()函数来关闭套接口的读通道、写通道或读写通道，这样做的好处是当双方不再有数据要发送或接收时，可以通知对方，以防止数据丢失，并能“优雅”地关闭连接。intshutdown(SOCKETs,inthow);2023/1/13TCP/IP Socket网络编程66/83shutdown()函数参数说明s标识一个套接口的描述字how是一个标志，用于描述禁止哪些操作，取值如下表所示关闭方式参数值说明SD_RECEIVE0表示不允许再调用接收

40、函数，它关闭读通道。套接口接收缓冲区中的所有数据都被丢弃，并且有新数据到达套接口时，也被TCP协议层丢弃，但它对发送缓冲区没有影响，进程仍然可以在套接口上发送数据SD_SEND1表示不允许再调用发送函数，它关闭写通道。在套接口发送缓冲区中的数据都被发送出去，得到接收端确认之后，就生成一个FIN包关闭连接。但它对接收缓冲区没有影响，进程仍然可以在套接口上接收数据SD_BOTH2关闭读写通道，相当于执行了上面SD_RECEIVE和SD_SEND两个命令2023/1/13TCP/IP Socket网络编程67/83关闭套接口-closesocket()函数shutdown函数只关闭读写通道，并不关闭

41、套接口，且套接口所占有的资源将被一直保留到closesocket()调用之前。一个套接口不再使用时一定要关闭这个套接口，以释放与该套接口关联的所有资源，包括等候处理的数据。intclosesocket(SOCKETs);参数s表示即将被关闭的套接口2023/1/13TCP/IP Socket网络编程68/83IP地址转换函数char*inet_ntoa(structin_addrin)in为传入参数，表示一个结构型的IP主机地址，该函数将一个32位数字表示的IP地址转换成点分十进制IP地址字符串unsignedlonginet_addr(constcharFAR*cp)该函数将一个点分十进制I

42、P地址字符串转换成32位数字表示的IP地址。两函数互为反函数2023/1/13TCP/IP Socket网络编程69/83字节序转换函数u_longhtonl(u_longhostlong)4字节主机字节序表示的整数转换为4字节相应的网络字节序表示的整数u_shorthtons(u_shorthostshort)2字节主机字节序表示的整数转换为2字节相应的网络字节序表示的整数u_longntohl(u_longnetlong)4字节网络字节序表示的整数转换为4字节相应的主机字节序表示的整数u_shortntohs(u_shortnetshort)2字节网络字节序表示的整数转换为2字节相应的主机

43、字节序表示的整数2023/1/13TCP/IP Socket网络编程70/83终止使用Winsock-WSACleanup()函数当应用程序不再使用WinsockAPI中的任何函数时，必须调用WSACleanup()将其从WindowsSocket的实现中注销，以释放为此应用程序或DLL分配的任何资源。intWSACleanup(void);函数说明：WSACleanup()函数是任何一个Winsock应用程序在最后必须要调用的函数。在一个多线程的环境下，WSACleanup()函数中止了WindowsSockets在所有线程上的操作2023/1/13TCP/IP Socket网络编程71/8

44、3TCP/IP网络程序框架面向连接的C/S程序工作流程无连接的C/S程序工作流程2023/1/13TCP/IP Socket网络编程72/83面向连接的C/S程序工作流程(TCP)服务器端工作流程使用WSAStartup()函数检查系统协议栈安装情况使用socket()函数创建服务器端通信套接口使用bind()函数将创建的套接口与服务器地址绑定使用listen()函数使服务器套接口做好接收连接请求准备使用accept()接收来自客户端由connect()函数发出的连接请求根据连接请求建立连接后，使用send()函数发送数据，或者使用recv()函数接收数据使用closesocket()函数关闭

45、套接口（可以先用shutdown()函数先关闭读写通道）最后调用WSACleanup()函数结束WinsockSocketsAPI2023/1/13TCP/IP Socket网络编程73/83面向连接的C/S程序工作流程(TCP)客户端程序工作流程使用WSAStartup()函数检查系统协议栈安装情况使用socket()函数创建客户端套接口使用connect()函数发出也服务器建立连接的请求（调用前可以不用bind()端口号，由系统自动完成）连接建立后使用send()函数发送数据，或使用recv()函数接收数据使用closesocet()函数关闭套接口最后调用WSACleanup()函数，结束

46、WinsockSocketsAPI2023/1/13TCP/IP Socket网络编程74/83面向连接的C/S程序工作流程(TCP)服务器与客户端五元组的建立五元组服务器端五元组由socket()确定由服务器端调用bind()时确定由accept()确定客户端五元组由socket()确定由客户端的bind()调用确定。如果客户端没有进行bind()调用，或调用了bind()但没有指定具体地址或端口号，则由系统内核自动确定地址和端口由connect()确定2023/1/13TCP/IP Socket网络编程75/83面向连接的C/S程序工作流程图(TCP)2023/1/13TCP/IP Soc

47、ket网络编程76/83无连接的C/S程序工作流程(UDP)无连接的数据报传输服务通信时，客户端与服务器端所使用的函数是类似的，其工作流程如下：使用WSAStartup()函数检查系统协议栈的安装情况使用socket()函数创建套接口，以确定协议类型调用bind()函数将创建的套接口与本地地址绑定，确定本地地址和本地端口号使用sendto()函数发送数据，或者使用recvfrom()函数接收数据使用closesocket()函数关闭套接口调用WSACleanup()函数，结束WindowsSocketsAPI2023/1/13TCP/IP Socket网络编程77/83无连接的C/S程序工作流

48、程(UDP)注意事项：通信的一方可以不用bind()绑定地址和端口，由系统分配不绑定IP地址和端口号的一方必须首先向绑定地址的一方发送数据无连接的应用程序也可以调用connect()函数，但是它并不向对方发出建立连接的请求，而是在本地返回，由内核将connect()中指定的目标IP地址和端口号记录下来，在以后的通信中就可以使用面向连接的数据发送函数send()和数据接收函数recv()无连接的数据报传输过程中，作为服务器的一方必须先启动无连接客户端一般不调用connect()，在数据发送前客户与服务器各自通过socket()和bind()建立了半相关，发送数据时除指定本地套接口的地址外，还需要

49、指定接收方套接口地址，从而在数据收发过程中动态建立全连接2023/1/13TCP/IP Socket网络编程78/83无连接的C/S程序工作流程图(UDP)2023/1/13TCP/IP Socket网络编程79/83阻塞通信与非阻塞通信阻塞方式：套接字进行I/O操作时，函数要等待到相关的操作完成以后才能返回，对提高处理机的利用率不利，但编程简单。非阻塞方式：套接字进行I/O操作时，无论操作成功与否，调用都会立即返回。阻塞方式编程简单，一个套接口的默认操作模式为阻塞，可以调用函数ioctlsocket()进行设置。2023/1/13TCP/IP Socket网络编程80/83并发服务器2023

50、/1/13TCP/IP Socket网络编程81/83基于TCP的客户/服务器服务器代码/server.cpp:定义控制台应用程序的入口点。#includestdafx.h#include#include#include#defineDEFAULT_PORT5050/服务端默认端口int_tmain(intargc,char*argv)intiPort=DEFAULT_PORT;WSADATAwsaData;SOCKETsListen,sAccept;intiLen;/客户地址长度intiSend;/发送数据长度charbuf=Iamaserver;/要发送给客户的信息structsockad