建企业网站多少钱,wordpress 许愿墙,设计公司资质类别和等级,海南网站建设网站开发小程序app目录 编写socket-udp
第一步#xff0c;编写套接字
第二步#xff0c;绑定端口号
第三步#xff0c;启动服务器#xff0c;读取数据
第四步#xff0c;接收消息并发回信息给对方
编写socket-Tcp
第一步#xff0c;编写套接字
第二步#xff0c;绑定端口号
第三步…目录 编写socket-udp
第一步编写套接字
第二步绑定端口号
第三步启动服务器读取数据
第四步接收消息并发回信息给对方
编写socket-Tcp
第一步编写套接字
第二步绑定端口号
第三步将套接字设置为监听状态。
第四步在服务器运行里获取新连接
第五步进行读写通信 编写socket-udp
如何认识快速的Udp我们先来编写一个udp服务器。
第一步编写套接字 int socket 创建 socket 文件描述符 (TCP/UDP, 客户端 服务器 ) 第一个参数domain即创建套接字的域如下表 看以看到有ipv4,ipv6,ipx等。 第二个参数为类型 当前socket的类型如下图所示
例如sock_stream为有序的可靠的字节流 sock_DGRAM为数据报类型等 第三个为参数protecal,指定域套接字一起使用的特定协议通常在给定协议族中只存在一个协议来支持特定的套接字类型。
创建成功会返回一个新的套接字失败则会返回-1.
第二步绑定端口号
接口bind 第一个参数为sockfd套接字id第二个为套接字类型这里我们是网络接口所以应该使用struct sockaddr_in类型的接口。但是我们一般也不会去创建而是直接定义初始化内存直接用。这里用bzero来初始化内存为0 之后初始化结构体的内容设置结构体类型端口号ip地址。
之后进行由主机序列转到网络序列
htons接口 这些函数名很好记 ,h 表示 host,n 表示 network,l 表示 32 位长整数 ,s 表示 16 位短整数 例如 htonl 表示将 32 位的长整数从主机字节序转换为网络字节序 , 例如将 IP 地址转换后准备发送。 如果主机是小端字节序 , 这些函数将参数做相应的大小端转换然后返回 ; 如果主机是大端字节序 , 这些 函数不做转换 , 将参数原封不动地返回。 除了端口号一般在发送数据时还需要连ip地址一起打包成封装发送出去因此对于ip地址我们人需要转化成网络字节序列。分两步转化现将字符串转化为四字节uint32_t再转化为网络字节序列。
当然系统也为我们提供了字符串转为网络字节序的接口 inet_addr: 之后开始绑定注意结构体套接字类型一致绑定成功返回0失败返回-1.
第三步启动服务器读取数据
recvfrom接口 从套接字中获取消息 参数一位网络文件描述符参数二为获取的消息参数三为长度参数四为标志当前我们就设置为0参数五为接收方的套接字参数六位套接字的大小后面两个参数是输入型参数。成功返回获取信息的大小。
看可以看到收到消息我们需要知道消息内容发消息的源址。
第四步接收消息并发回信息给对方
收到信息后发回给对方调用接口sendto 参数一为网络文件描述符参数二为字符缓冲区参数三为长度参数四为标志参数五与参数六接口域recvfrom基本一致不过这里最后两个参数为输入型参数。
之后我们可以用 netstat -nlup 来查看创建的服务器。 需要注意一点云服务器不能直接绑定公网ip。我们一般推荐任务地址绑定。
对于端口的选择我们【01023】都是系统端口直接绑定需要root权限一般需要有固定的应用协议层使用。绑定我们一般选大一点的端口号。
现在我们就编写一个客户端域服务端的demo版本先来理解UDP通信
Udpserver.hpp
#pragma once#includecstring
#includeiostream
#includestring.h
#includesys/types.h
#includesys/socket.h
//包含下面两个头文件此时struct sockeaddr_in 初始化有提示
#includenetinet/in.h
#includearpa/inet.h
#includeunistd.h
using namespace std;const int Size1024;
string defaultip0.0.0.0;
uint16_t defaultport8080;
enum{SOCKET_ERR1,Bind_ERR
};class UdpServer
{public:UdpServer(uint16_t portdefaultport, const string ipdefaultip):_sockfd(0),_port(port),_ip(ip),is_running(false){}//搭建udp网络服务器void Init(){//1.创建套接字 协议为ipv4类型为数据报 _sockfdsocket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); //这里除了AF_INIT 也可以写作PF_INITif(_sockfd0){cout创建套接字失败,socket:socketendl;exit(SOCKET_ERR);}else{cout创建套接字成功,socket:socketendl;}//2.告诉服务器端口号绑定端口号struct sockaddr_in local;//内容置空bzero(local,sizeof(local));//初始化其中内容 local.sin_familyAF_INET;//ipv4的类型 该结构体前两个字节表示其类型local.sin_porthtons(_port); //指明端口号且由于端口好是发送到网络当中去所以是网络字节序列 //由主机序列转到网络序列提供有接口我们直接调用转化local.sin_addr.s_addrinet_addr(_ip.c_str()); //32位的地址,一般用户喜欢用点分十进制的字符串表示//其次对于ip地址我们需要将字符串转化为uint32_t //初始化对象完成开始绑定套接字,设置到内核if(bind(_sockfd,(const struct sockaddr*)local,sizeof(local))0){printf(绑定失败,errno:%d,错误信息:%s,errno,strerror(errno));exit(Bind_ERR);}cout绑定成功endl;}void Run(){//服务器搭建成功char buffer[Size];is_runningtrue; //改变状态while (is_running){//读取数据struct sockaddr_in client;socklen_t lensizeof(client);ssize_t nrecvfrom(_sockfd,buffer,sizeof(buffer)-1,0,( struct sockaddr*)client,len);if(n0){printf(接收失败,errno%d:,错误信息%s\n,errno,strerror(errno));continue;}buffer[n]0; cout接受消息:bufferendl;string infobuffer;string string_echoserver echo#info;//发回信息给对方sendto(_sockfd,string_echo.c_str(),string_echo.size(),0,(const struct sockaddr*)client,len);}}~UdpServer(){if(_sockfd0) close(_sockfd);}private:int _sockfd; //网络文件描述符uint16_t _port;//端口号string _ip; //ip地址 一般绑定任意地址0.0.0.0 可以不需要给出ip。bool is_running;//判断服务器是否再运行
};
对应的.cc
#includeUdpServer.hpp
#includememoryvoid Usage(string p)
{cout\n\rUsage: p prot[1024] bigger endl;
}int main(int argc,char *argv[])
{if(argc!2){Usage(argv[0]);exit(0);}//构建udp服务器uint16_t port stoi(argv[1]);const string ip0.0.0.0;std::unique_ptr UdpServer svr(new UdpServer(port,ip));svr-Init();svr-Run();return 0;
}Udpclient.cc
#includeiostream
#includesys/types.h
#includesys/socket.h
#includeunistd.h
#includenetinet/in.h
#includearpa/inet.h
#includestring.h
using namespace std;
void Usage(string p)
{cout\n Usage:p ip_address port[1024]endl;}int main(int argc,char *argv[])
{if(argc!3){Usage(argv[0]);exit(0);}uint16_t portstoi(argv[2]);const string ipargv[1];//构建服务端的套接字struct sockaddr_in server;bzero(server,sizeof(server));server.sin_addr.s_addrinet_addr(ip.c_str());server.sin_familyAF_INET;server.sin_porthtons(port);socklen_t lensizeof(server);int sockfdsocket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(sockfd0){coutcreate socket errorendl;return 1;}//需要绑定ip地址端口号,不过不需要我们绑定操作系统随机选择//一个端口号只能被一个进程绑定对于客服端也是如此//客户端的端口号不重要只要保持唯一性即可因为服务端已经知道客户端是哪里的在首次发送数据的时候就会绑定string message;char buffer[1024];while(true){cout请输入你要发的消息;getline(cin,message);//发数据报sendto(sockfd,message.c_str(),message.size(),0,(const struct sockaddr*)server,len);cout..............endl;//该客户端可能还会读取其他服务器发消息struct sockaddr_in temp;socklen_t lensizeof(temp);ssize_t nrecvfrom(sockfd,buffer,1023,0,( struct sockaddr*)temp,len);if(n0){buffer[n]0;cout收到消息bufferendl;;}// if(n0)// {// printf(收到消息失败,errno %s,错误信息%s\n,errno,strerror(errno));// }else// {// buffer[n]0;// printf(收到消息消息%s\n,buffer);// }}close(sockfd);return 0;
}
既然有了服务端那么我们就可以在收到信息时让他拿到ip地址端口号和数据报文同时创建同时在线的用户名单一个发所有可以看到。其次客户端显示信息也不太好我们可以用多线程一个用来收一个用来发。
改良版
Udpserver.hpp
class UdpServer
{public:UdpServer(uint16_t portdefaultport, const string ipdefaultip):_sockfd(0),_port(port),_ip(ip),is_running(false){}//搭建udp网络服务器//udp的套接字是全双工的void Init(){//1.创建套接字 协议为ipv4类型为数据报 _sockfdsocket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); //这里除了AF_INIT 也可以写作PF_INITif(_sockfd0){cout创建套接字失败,socket:socketendl;exit(SOCKET_ERR);}else{cout创建套接字成功,socket:socketendl;}//2.告诉服务器端口号绑定端口号struct sockaddr_in local;//内容置空bzero(local,sizeof(local));//初始化其中内容 local.sin_familyAF_INET;//ipv4的类型 该结构体前两个字节表示其类型local.sin_porthtons(_port); //指明端口号且由于端口好是发送到网络当中去所以是网络字节序列 //由主机序列转到网络序列提供有接口我们直接调用转化local.sin_addr.s_addrinet_addr(_ip.c_str()); //32位的地址,一般用户喜欢用点分十进制的字符串表示//其次对于ip地址我们需要将字符串转化为uint32_t //初始化对象完成开始绑定套接字,设置到内核if(bind(_sockfd,(const struct sockaddr*)local,sizeof(local))0){printf(绑定失败,errno:%d,错误信息:%s,errno,strerror(errno));exit(Bind_ERR);}cout绑定成功endl;}string Handler(const string info,const string clientip,const uint16_t clientport){cout[clientip: to_string(clientport)] infoendl;string resserver get a message :;res([clientip:to_string(clientport)] );resinfo;return res;}void Broadcast(const string info,const string clientip,const uint16_t clientport) //收到消息发送给所有用户{for( auto it :_users){string messages get a message :;messages([clientip:to_string(clientport)] );messagesinfo;socklen_t lensizeof(it.second);sendto(_sockfd,messages.c_str(),messages.size(),0,(const struct sockaddr*)(it.second),len);}}bool Checkuser(const struct sockaddr_in user,const string clientip,const uint16_t clientport)//检查用户是否存在不存在添加用户{auto it_users.find(clientip);if(it_users.end()){//添加用户_users.insert(make_pair(clientip,user));cout[clientip: to_string(clientport)] has added to online_usersendl;}} void Run(){//服务器搭建成功char buffer[Size];is_runningtrue; //改变状态while (is_running){//读取数据struct sockaddr_in client;socklen_t lensizeof(client);ssize_t nrecvfrom(_sockfd,buffer,sizeof(buffer)-1,0,( struct sockaddr*)client,len);if(n0){printf(接收失败,errno%d:,错误信息%s\n,errno,strerror(errno));continue;}//获取用户的ip地址与端口号uint16_t clientportntohs(client.sin_port);std::string clientipinet_ntoa(client.sin_addr);//先检测用户是否存在过Checkuser(client,clientip,clientport);//广播给所有用户std::string info buffer;Broadcast(info,clientip,clientport);;//发回信息给对方 string string_echoecho#info;sendto(_sockfd,string_echo.c_str(),string_echo.size(),0,(const struct sockaddr*)client,len);}}~UdpServer(){if(_sockfd0) close(_sockfd);}private:int _sockfd; //网络文件描述符uint16_t _port;//端口号string _ip; //ip地址 一般绑定任意地址0.0.0.0 可以不需要给出ip。bool is_running;//判断服务器是否再运行//保存客户端用户信息std::unordered_mapstring,struct sockaddr_in _users;
};
ucpclient.cc
#includeiostream
#includesys/types.h
#includesys/socket.h
#includeunistd.h
#includenetinet/in.h
#includearpa/inet.h
#includestring.h
#includepthread.h
using namespace std;struct ThreadDate
{int sockfd;struct sockaddr_in server;};
void Usage(string p)
{cout\n Usage:p ip_address port[1024]endl;}void *send_message(void *args)
{ThreadDate *tdstatic_castThreadDate*(args);std::string message;socklen_t lensizeof(td-server);while(true){cout请输入你要发的消息;getline(cin,message);//发数据报sendto(td-sockfd,message.c_str(),message.size(),0,(const struct sockaddr*)(td-server),len);cout..............endl;}}
void *recive_mesage(void *args)
{ThreadDate *tdstatic_castThreadDate*(args);char buffer[1024];while(true){struct sockaddr_in temp;socklen_t lensizeof(temp);ssize_t nrecvfrom(td-sockfd,buffer,1023,0,( struct sockaddr*)temp,len);if(n0){buffer[n]0;cout收到消息bufferendl;;}}
}
int main(int argc,char *argv[])
{if(argc!3){Usage(argv[0]);exit(0);}uint16_t portstoi(argv[2]);const string ipargv[1];struct ThreadDate td;//初始化服务端的套接字bzero(td.server,sizeof(td.server));td.server.sin_addr.s_addrinet_addr(ip.c_str());td.server.sin_familyAF_INET;td.server.sin_porthtons(port);socklen_t lensizeof(td.server);td.sockfdsocket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(td.sockfd0){coutcreate socket errorendl;return 1;}//需要绑定ip地址端口号,不过不需要我们绑定操作系统随机选择//一个端口号只能被一个进程绑定对于客服端也是如此//客户端的端口号不重要只要保持唯一性即可因为服务端已经知道客户端是哪里的在首次发送数据的时候就会绑定//创建两个线程 一个用来接受一个用来发送pthread_t reciver,sender;pthread_create(reciver,nullptr,recive_mesage,td);pthread_create(sender,nullptr,send_message,td); pthread_join(reciver,nullptr);pthread_join(sender,nullptr);
这里在编写的时候注意地址转化函数,sockaddr_in中的成员struct in_addr sin_addr表示32位 的IP 地址 但是我们通常用点分十进制的字符串表示IP 地址,以下函数可以在字符串表示 和in_addr表示之间转换; 其中inet_pton和inet_ntop不仅可以转换IPv4的in_addr,还可以转换IPv6的in6_addr,因此函数接口是void*addrptr。
关于inet_ntoainet_ntoa这个函数返回了一个char*, 很显然是这个函数自己在内部为我们申请了一块内存来保存ip的结果. 那么是否需要调用者手动释放呢?
实际上内部放在了静态区中但是多线程在竞争调用时还是会出现线程安全现在在centos7上好像做了改善里面加了锁但是应用的时候如果我们不放心还是尽量使用inet_mtop这样的接口。
编写socket-Tcp
学了Udp套接字的编写Tcp相对来说会好一点因为Tcp与Udp本来就是有交集的。
首先刚开始的套路一样
第一步编写套接字
与udp一样创建sockfd文件描述符。不过这里的参数二即类型我们设置为 SOCK_STREAM数据流类型。
第二步绑定端口号
在绑定端口号前需要创建sock_addrin结构体并初始化在将字符串Ip地址转化为网络字节序我们这里使用的接口为inet_aton(). 参数一为char*类型ip参数二为sin_addr.
第三步不一样。
第三步将套接字设置为监听状态。
listen 将套接字设置为监听状态 成功返回0错误返回-1.第二个参数代表列表长度。
第四步在服务器运行里获取新连接
accept获取新连接 参数一文件描述符后两个参数为输出型参数为addrin及其长度可以获知哪一个客户端的信息。返回值成功返回文件描述符否则返回-1。
与Udp不同udp的套接字从始至终都只有一个而Tcp有两个实际上最开始的套接字并不是我们要去通信的套接字Tcp通信的套接字是要在accept之后的套接字。因此之前的套接字我们也可以叫做监听套接字。
之后我们就可以测试了即使我们没写客户端但在系统下会有一个工具telnet,可以指定登录远程服务器。
这里注意一点无论是Tcp还是Udp我们都无法绑定公网ip。
第五步进行读写通信
与Udp不同我们这里不使用recvfrom与sendto接收发送消息而是用文件描述符进行通信。
用read与write。
之后就可以编写客户端进行通信了。
对于客户端通过connect发起连接。 后两个参数为输出型参数用来保存信息。成功返回0否则-1.
Tcpserver.hpp
#pragma once
#include iostream
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include strings.h
#include arpa/inet.h
#include netinet/in.h
#include memory
#include unistd.h
#include pthread.h
#include errno.h
#include string.h
#include sys/types.h
#include sys/wait.h
#include stdio.h
using namespace std;
// 错误码
enum
{SOCKERROR 2,BINDERROR,LISTENERROR,ACCEPTEEROR
};
const uint16_t defaultfd -1;
const std::string defaultip 127.0.0.1;
const uint16_t defaultport 8080;
class TcpServer;
struct PthreadData
{PthreadData( int sockfd,std::string clientip,uint16_t port,TcpServer*tcp):_newsockfd(sockfd),_clientip(clientip),_clientport(port),_server(tcp){}int _newsockfd;std::string _clientip;uint16_t _clientport;TcpServer *_server;
};
class TcpServer
{
public:TcpServer(const uint16_t port defaultport, const int socket defaultfd, const string ip defaultip) : _port(port), _listensockfd(socket), _ip(ip){}void Init(){// 创建套接字_listensockfd socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // TCP我们使用流类型if (_listensockfd -1){cout 错误码 errno ,错误信息: strerror(errno) endl;exit(SOCKERROR);}cout 创建成功...... endl;// 创建sockaddr 并且绑定端口号struct sockaddr_in local;bzero(local, sizeof(local));local.sin_family AF_INET;// local.sin_addr.s_addrinet_addr(c_str(_ip));local.sin_port htons(_port);inet_aton(_ip.c_str(), (local.sin_addr));socklen_t len sizeof(local);// 绑定套接字int n bind(_listensockfd, (const struct sockaddr *)local, len);if (n 0){cout 绑定失败,错误码: errno 错误信息: strerror(errno) endl;exit(BINDERROR);}cout 绑定成功......... endl;// 将套接字设置为监听状态// 因为Tcp是面向字节流的且是被动的服务器需要一直打开来接受客户端的请求if (listen(_listensockfd, 5) -1){cout 设置监听失败 错误码 errno 错误信息 strerror(errno) endl;exit(LISTENERROR);}cout listen has finished...... endl;}void Service(int sockfd, uint16_t port, char *ip){// 测试收到消息显示出来,char buffer[1024];// 读取消息while (true){ssize_t n read(sockfd, buffer, sizeof(buffer));fflush(stdin);if (n 0){buffer[n] 0;cout 收到来自 ip: ip 端口号 port 的消息: buffer endl;// 写回消息发送消息string inputbuffer server recive message;inputbuffer buffer;write(sockfd, inputbuffer.c_str(), inputbuffer.size());}else{cerr 信息读取错误错误码 errno 错误信息 strerror(errno) endl;break;}}}static void *Running(void *args){PthreadData*datastatic_castPthreadData* (args);pthread_detach(pthread_self());data-_server-Service(data-_newsockfd, data-_clientport, (char*)(data-_clientip).c_str());//这里不能关闭描述符delete data;return nullptr;}void Start(){while (true){cout server is running..... endl;sleep(1);// 由于参数为输出型参数需要给一个sockaddrin来保存客户端的信息struct sockaddr_in client;socklen_t len sizeof(client);// 获取新连接int newsockfd accept(_listensockfd, (struct sockaddr *)client, len); // 阻塞式等待// 对于这两个套接字 —listensockfd可以理解为拉拢客户端 newsockfd理解为处理客户端// 之前的监听套接字不是我们真正要去处理客户端的套接字 只有在accept之后获取的新套接字才是if (newsockfd 0) // 客户端会有很多accept失败继续去accept{cout accept error endl;continue;}uint16_t clientport htons(client.sin_port);char clientip[80];// 转为char*inet_ntop(AF_INET, (client.sin_addr), clientip, sizeof(clientip));// 根据新连接通信cout get a new link....., 端口号: clientport ip : clientip endl;// 通过newsockfd进行通信// 提供服务// Service(newsockfd, clientport, clientip);// close(newsockfd);// 修改为多进程版// pid_t id fork();// if (id 0)// {// close(_listensockfd);// // 子进程// if(fork()0)// {// //当前进程直接退出// exit(0);// }// //孙子进程来执行service// //我直接退出孙子进程交给系统领养就可以并发访问了。// Service(newsockfd, clientport, clientip);// close(newsockfd);// exit(0);// }// close(newsockfd);//这里注意需要关闭 子进程已经拿去用了如果不关父进程的文件描述符越来越少// //这里其实也并不会关闭里面有引用计数// // 父进程// pid_t rid waitpid(id, nullptr,0);//子进程是阻塞等待但父进程我们要求继续运行这里等待设置为// (void)rid;//但是创建进程消耗太大还是不是很好因此我们用线程来执行pthread_t tid;PthreadData *datanew PthreadData(newsockfd,clientip,clientport,this);pthread_create(tid, nullptr,Running,data);//我们不想让它直接等待而是自己去玩自己的设置detach}}private:int _listensockfd;uint16_t _port;string _ip;
};
main.cc
#includeiostream
#includememory
#include unistd.h
#includeTcpserver.hppvoid Helper(char *str)
{coutplease enter command in correct :str port[1024].endl;
}
int main(int argc,char*argv[])
{if(argc!2){Helper(argv[0]);exit(1);}uint16_t portatoi(argv[1]);std::unique_ptr TcpServer svr(new TcpServer(port));svr-Init();svr-Start();
}Tcpclient.cc
#include iostream
#include sys/types.h
#include sys/socket.h
#include strings.h
#include arpa/inet.h
#include netinet/in.h
#include unistd.h
#include errno.h
#include string.h
using namespace std;void Helper(char *s)
{coutplease enter in coorrct commands port[1024], ip(0.0.0.0)endl;
}
int main(int argc,char *argv[])
{if(argc!3){Helper(argv[0]);exit(1);}uint16_t serverportstoi(argv[1]);string serveripstring(argv[2]);int sockfdsocket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sockfd0){cerrError,创建套接字错误endl;return 1;}//不需要显示绑定系统给绑定了,会在我们connect发起连接后自动随机绑定//发起连接//通过命令行参数获取ip地址与端口号struct sockaddr_in server;bzero(server, sizeof(server));server.sin_familyAF_INET;inet_pton(AF_INET,serverip.c_str(),server.sin_addr);server.sin_porthtons(serverport);socklen_t lensizeof(server);int nconnect(sockfd,(const struct sockaddr*)server,len);if(n0){cerrError,连接失败,错误码errno错误信息strerror(errno)endl;return 2;}cout连接成功......endl;//发消息while(true){string message;coutplease enter#endl;getline(cin,message);//将消息写入文件中write(sockfd,message.c_str(),message.size());//写完消息再接受来自服务端的消息char buf[1024];int nread(sockfd,buf,sizeof(buf));if(n0){cerr接收消息失败,错误码errno错误信息strerror(errno)endl;}else{buf[n]0;coutport :serverport ip:serveriprecive:bufendl;}}close(sockfd);return 0;}
这里的多线程也不是最好的因为可能存在多线程少资源的情况这里最后直接把线程池拿过来我需要几个线程就创造几个线程来用。从而效果达到更优。
