隨手筆記: socket 筆記

以下詳細解釋來自 XYZ的筆記本大大，自己另外做的筆記。

1.在 Windows 使用 Socket 需要 link Winsock Library。[server端] [client端]
在程式中加入
#pragma comment(lib, "wsock32.lib") 或 #pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

wsock32.lib 和 Ws2_32.lib 的區別：

wsock32.lib 是較舊的 1.1 版本，Ws2_32.lib 是較新的 2.0 版本。

wsock32.lib 跟 winsock.h 一起使用，Ws2_32.lib 跟 WinSock2.h 一起使用。

winsock.h 和 WinSock2.h 不能同時使用，WinSock2.h 是用來取代 winsock.h，而不是擴展 winsock.h。

2.建立 socket descriptor。[server端] [client端]
函式：SOCKET socket( int af, int type, int protocol);
int af：使用何種通訊。

例如
AF_INET：使用 IPv4
AF_INET6：使用 IPv6

int type：The type specification for the new socket.

能用的值跟 " int af " 參數有關
例如
SOCK_STREAM：使用 TCP 協議
SOCK_DGRAM：使用 UDP 協議

int protocol：The protocol to be used.

例如
IPPROTO_TCP：使用 TCP
IPPROTO_UDP：使用 UDP

成功回傳 socket descriptor，失敗回傳 INVALID_SOCKET。可善用 " INVALID_SOCKET " 來檢查是否成功。

3.設定位址資訊的資料 (SOCKADDR_IN)。[server端] [client端]
結構：使用 IP4 格式結構 struct sockaddr_in (in 表示 internet) 設定 internet 位址資訊。

struct sockaddr_in：IPv4 使用

struct sockaddr_in6：IPv6 使用

struct sockaddr：通用格式

struct sockaddr_un：UNIX domain 格式

4.綁定 socket 的位址資料 (bind)。[server端]
函式：int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
int sockfd：socket() 函式回傳的 socket descriptor
struct sockaddr *my_addr：用來通訊的位址資料(IP、PORT)
int addrlen：位址長度，sizeof(my_addr)
綁定成功回傳 0，失敗回傳 SOCKET_ERROR。可善用 " SOCKET_ERROR " 來檢查是否成功。

5.監聽連線 (listen)。[server端] 函式：int listen(SOCKET s, int backlog)

SOCKET s：socket() 函式回傳的 socket descriptor。
int backlog：最大可監聽多少連線(佇列、排隊)。設定 SOMAXCONN 表示系統最大值。
成功回傳 0，失敗回傳 SOCKET_ERROR。
connection-oriented ( SOCK_STREAM ) 的 server 程式端程式才使用。

6.連線到 socket Server。[client端]

函式：int connect(SOCKET s, const struct sockaddr *name, int namelen)

SOCKET s：socket() 函式回傳的 socket descriptor。
const struct sockaddr *name：Server 端的位址資料。
int namelen：第二個參數的大小。
成功回傳 0，失敗回傳 SOCKET_ERROR，可用 WSAGetLastError() 取得 error code。

7.傳送訊息。[server端] [client端]
函式 1：int send(SOCKET s, const char *buf, int len, int flags)
函式 2：int sendto(SOCKET s, const char *buf, int len, int flags, const struct sockaddr *to, int tolen)

send() 和 sendto() 的差異在於，send() 只能用在 connection-oriented ( SOCK_STREAM ) 的連線，所以 sendto() 比 send() 多最後兩個參數，用來指定目的地的位址資訊。
SOCKET s：socket() 函式回傳的 socket descriptor。
const char *buf：訊息的指標。
int len：訊息的長度。
int flags：The flags parameter can be used to influence the behavior of the function beyond the options specified for the associated socket。(一般設 0)

MSG_DONTROUTE：不將訊息送給 gateway，而直接送給 host。(Specifies that the data should not be subject to routing. A Windows Sockets service provider can choose to ignore this flag.)
MSG_OOB：Sends OOB data (stream-style socket such as SOCK_STREAM only)。

const struct sockaddr *to：目的地位址資訊。
int tolen：目的地位址資訊的大小。
成功回傳傳送的資料長度，失敗回傳 SOCKET_ERROR。

8.接收訊息。[server端] [client端]
函式 1：int recv(SOCKET s, char *buf, int len, int flags)
函式 2：int recvfrom(SOCKET s, char *buf, int len, int flags, struct sockaddr *from, int *fromlen)

recv() 和 recvfrom() 的差異在於，recv() 只能用在 connection-oriented ( SOCK_STREAM ) 的連線，所以 recvfrom() 比 recv() 多最後兩個參數，用來指定接收來源的位址資訊。
SOCKET s：socket() 函式回傳的 socket descriptor。
const char *buf：訊息的指標。
int len：訊息的長度。
int flags：The flags parameter can be used to influence the behavior of the function invocation beyond the options specified for the associated socket.。(一般設 0)

MSG_PEEK：Peeks at the incoming data。只看訊息內容，但不將訊息從 queue 移除。
MSG_OOB：Processes Out Of Band (OOB) data。

const struct sockaddr *to：目的地位址資訊。
int tolen：目的地位址資訊的大小。
成功回傳接收的資料長度，連線被關閉回傳 0。失敗回傳 SOCKET_ERROR。

9.設定 socket option 選項。[server端] [client端]
函式：int setsockopt(SOCKET s, int level, int optname, const char *optval, int optlen)
用來設定建立的 socket 一些特性，例如是否強制關閉等。
10.關閉 socket。[server端] [client端]
函式：int closesocket(SOCKET s)

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編譯環境

win7 + CodeBlocks16.01 + MinGW

Scoket Server 範例：
執行後會等待 client 端連線，有連線進來時，則傳送 "sending data test" 訊息給 client 端。

#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

#include <WinSock2.h>

#include <iostream>

using namespace std;

void main(){

    int r;

    WSAData wsaData;

    WORD DLLVSERION;
    char *message;

    DLLVSERION = MAKEWORD(2,1);//Winsocket-DLL 版本

    //用 WSAStartup 開始 Winsocket-DLL

    r = WSAStartup(DLLVSERION, &wsaData);

    //宣告 socket 位址資訊

    SOCKADDR_IN addr;

    int addrlen = sizeof(addr);

    //建立 socket

    SOCKET sListen; //listening for an incoming connection

    SOCKET sConnect; //operating if a connection was found

    //AF_INET：表示建立的 socket 屬於 internet family

    //SOCK_STREAM：表示建立的 socket 是 connection-oriented socket 

    sConnect = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, NULL);

    //設定位址資訊的資料

    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    addr.sin_family = AF_INET;

    addr.sin_port = htons(1234);

    //設定 Listen

    sListen = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, NULL);

    bind(sListen, (SOCKADDR*)&addr, sizeof(addr));

    listen(sListen, SOMAXCONN);//SOMAXCONN: listening without any limit

    //等待連線

    SOCKADDR_IN clinetAddr;
    c = sizeof(struct sockaddr_in);

    while( (sConnect = accept(sListen  , (struct sockaddr *)&clinetAddr, &c)) != INVALID_SOCKET ){

        puts("Connection accepted");

        //Reply to the client
        message = "Hello Client , I have received your connection. But I have to go now, bye\n";
        send(sConnect  , message , strlen(message) , 0);

    }

}

Socket Client 範例：

#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib") 

#include <WinSock2.h>

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

void main(){

    string confirm;

    char server_reply[2000]; 

    //開始 Winsock-DLL

    int r;

    WSAData wsaData;

    WORD DLLVersion;

    DLLVersion = MAKEWORD(2,1);

    r = WSAStartup(DLLVersion, &wsaData);



    //宣告給 socket 使用的 sockadder_in 結構

    SOCKADDR_IN addr;

    int addlen = sizeof(addr);

    //設定 socket

    SOCKET sConnect; 

    //AF_INET: internet-family

    //SOCKET_STREAM: connection-oriented socket

    sConnect = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, NULL);

    //設定 addr 資料

    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    addr.sin_family = AF_INET;

    addr.sin_port = htons(1234);




    connect(sConnect, (SOCKADDR*)&addr, sizeof(addr));

    //接收 server 端的訊息

    puts("Connected");


    //Receive a reply from the server
    if((recv_size = recv(sConnect  , server_reply , 2000 , 0)) == SOCKET_ERROR){

        puts("recv failed");
    }

    puts("Reply received\n");

    //Add a NULL terminating character to make it a proper string before printing
    server_reply[recv_size] = '\0';
    puts(server_reply);

    //設定 closesocket 時，不經過 TIME-WAIT 過程,直接關閉socket

    //BOOL bDontLinger = FALSE;

    //setsockopt(sConnect,SOL_SOCKET,SO_DONTLINGER,(const char*)&bDontLinger,sizeof(BOOL));             

    //若之後不再使用，可用 closesocket 關閉連線

    closesocket(sConnect);            





}




ref : 

http://xyz.cinc.biz/2014/02/c-socket-server-client.html

http://www.binarytides.com/winsock-socket-programming-tutorial/

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2016年5月15日星期日

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