C++ 使用Socket实现主机间的UDP/TCP通信

前言

服务器端的代码做了跨平台（POSIX和WINDOWS），基于POSIX平台（Linux、Mac OS X、PlayStation等）使用sys/socket.h库，windows平台使用winsock2.h库。客户端代码因为基本都在windows运行，所以没做跨平台，需要的话你可以参考服务器端代码自己做一下。文中写的函数原型均为windows平台，部分函数的返回类型或参数类型在POSIX会有不同。

头文件

根据_WIN32标志区分,导入头文件。

#include<iostream>
#include<cstring>
#ifdef _WIN32

#include<winsock2.h>

#else

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
typedef int SOCKET;

#endif

因为POSIX平台的socket库没有SOCKET类型，所以我们手动定义一下。

UDP Socket

服务器端

对于windows，使用socket前需要手动开启：

#ifdef _WIN32
    WSADATA wsd;
    if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd)){
        std::cout << "WSAStartup Error" << std::endl;
        exit(-1);
    }   
#endif

WSAStartup第一个参数表示使用版本号。该函数会向第二个参数填入被激活的socket库的信息。

SOCKET函数

SOCKET socket(int af, int type, int protocol); 参数：

af:socket使用协议族，如AF_INET表示IPv4, AF_INET6表示IPv6等。
type:指明通过socket发送和接收分组的形式。如SOCK_STREAM表示有序、可靠的数据流分段；SOCK_DGRAM表示离散的报文；SOCK_RAW表示数据头部可以由应用层自定义。
protocol：指明发送数据使用什么协议。IPPROTO_UDP；IPPROTO_TCP;IPPROTO_IP;0表示根据socket类型选择默认协议。

通过socket函数创建并返回一个udp类型socket对象：

SOCKET udpSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

bind函数

将一个socket绑定到一个地址和端口号，使用bind函数： int bind(SOCKET sock, const sockaddr *address, int address_len); 参数：

sock: 绑定socket
address：注意是指发送数据包的源地址，而不是发送目的地址
address_len：存储address的sockaddr结构体大小 bind成功时返回0，出现错误时返回-1 给端口号赋值0，将告诉socket库找一个未被使用的端口并绑定如果一个进程试图使用一个未绑定的socket发送数据，网络库将自动为这个socket绑定一个可用的端口号。所以对于服务器来说手动调用bind绑定是必须的，而对于客户端来说通常是没有必要的。

服务器端socket需要显式绑定地址和端口，以便客户端访问：

sockaddr_in sain;
sain.sin_family = AF_INET;    //使用IPv4
sain.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
sain.sin_port = htons(atoi("50002"));

if(bind(udpSocket, (sockaddr *)&sain, sizeof(sockaddr)) == -1){
    std::cout << "绑定失败" << std::endl;
}

recvfrom函数

从UDP Socket接收数据 int recvfrom(SOCKET s,char buf,int len,int flags,struct sockaddr from,int *fromlen); 参数：

s: 查询数据的socket。默认情况下，
buf：接收的数据包的缓冲区。
len: buf可以存储的最大字节数。到达的数据包的剩余字节将被丢弃。
flags: 同sendto flags。
from: 指向发送者的地址和端口号的指针，该值由recvfrom函数写入（每接收一个数据包写入一次）。不要手动填写。
fromlen: from所指向sockaddr的大小如果recvfrom成功执行会返回复制到buf的字节数，发生错误返回-1。

服务器通过recvfrom函数接收客户端信息:

const size_t BufMaxSize = 1000;
char buf[BufMaxSize] = {}; 
sockaddr fromAddr;
#ifndef _WIN32
unsigned
#endif
int fromAddrLen = sizeof(sockaddr);
std::cout << "等待接收..." << std::endl;
while(true){
    if(recvfrom(udpSocket, buf, BufMaxSize, 0, &fromAddr, &fromAddrLen) != -1){
        std::cout << "接收到数据：" << buf << std::endl;
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
    }   
    else{
        std::cout << "接收失败或发生错误！" << std::endl;
        return -1; 
    }   
}

最后记得做关闭工作

#ifdef _WIN32
    WSACleanup();
    closesocket(udpSocket);
#else
    close(udpSocket);
#endif

udpServer.cpp 完整代码

#include<iostream>
#include<cstring>
#ifdef _WIN32

#include<winsock2.h>

#else

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
typedef int SOCKET;

#endif

int main(){
#ifdef _WIN32
    WSADATA wsd;
    if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd)){
        std::cout << "WSAStartup Error" << std::endl;
        exit(-1);
    }   
#endif
    SOCKET udpSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); 
    sockaddr_in sain;
    sain.sin_family = AF_INET;
    sain.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    sain.sin_port = htons(atoi("50002"));

    if(bind(udpSocket, (sockaddr *)&sain, sizeof(sockaddr)) == -1){
        std::cout << "绑定失败" << std::endl;
    }   
    const size_t BufMaxSize = 1000;
    char buf[BufMaxSize] = {}; 
    sockaddr fromAddr;
#ifndef _WIN32
    unsigned
#endif
    int fromAddrLen = sizeof(sockaddr);
    std::cout << "等待接收..." << std::endl;
    while(true){
        if(recvfrom(udpSocket, buf, BufMaxSize, 0, &fromAddr, &fromAddrLen) != -1){
            std::cout << "接收到数据：" << buf << std::endl;
            memset(buf, 0, sizeof(buf));
        }   
        else{
            std::cout << "接收失败或发生错误！" << std::endl;
            return -1; 
        }   
    }   
    //shutdown(udpSocket, SB_BOTH);
#ifdef _WIN32
    WSACleanup();
    closesocket(udpSocket);
#else
    close(udpSocket);
#endif

    return 0;
}

客户端

和服务器一样的先激活:

WSADATA wsd;
if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd)){
    std::cout << "WSAStartup Error" << std::endl;
    exit(-1);
}

创建socket：

SOCKET udpSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

将目标远程主机的IP和端口信息填入sockaddr：

先写一个工具函数:

sockaddr GetSockAddr(uint8_t b1, uint8_t b2, uint8_t b3, uint8_t b4, uint16_t inPort){
    sockaddr addr;
    sockaddr_in *addrin = reinterpret_cast<sockaddr_in*>(&addr);
    addrin->sin_family = AF_INET;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b1 = b1;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b2 = b2;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b3 = b3;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b4 = b4;
    addrin->sin_port = htons(inPort);

    return addr;
}
sockaddr toAddr = GetSockAddr(127, 0, 0, 1, 50002);

sendTo函数

从UDP Socket发送数据 int sendto(SOCKET s,const char buf,int len,int flags,const struct sockaddr to,int tolen); 参数：

s: 数据包应该使用的socket，如果没有绑定，socket库将自动绑定一个可用的端口。
buf: 待发送数据的起始地址的指针。可以是任何能够被转为char*的数据类型。

len: 待发送数据的大小。尽量避免发送数据大于1300字节的数据包，详见p75。
flags: 对控制发送的标志进行按位或运算的结果，该值通常取0即可。
to: 目标接收者的sockaddr。注意to的地址族必须和用于创建socket的地址族一致。
tolen:to的sockaddr的大小。对于IPv4,传入sizeof(sockaddr_in)即可。 sendto操作成功返回等待发送的数据长度（说明成功进入发送队列），否则返回-1。

通过senTo函数发送数据：

const size_t BufMaxSize = 1000;
char buf[BufMaxSize] = {};
sockaddr toAddr = GetSockAddr(127, 0, 0, 1, 50002); 
int toAddrLen = sizeof(sockaddr);
std::cout << ">>> ";
while(true){
    if(std::cin >> buf){
        sendto(udpSocket, buf, strlen(buf), 0, &toAddr, toAddrLen);
        std::cout << "已发送!" <<std::endl;
        std::cout << ">>> ";
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
    }
}

注意，这样发送给linux服务器带中文的字符串的话，可能出现乱码，因为linux通常为UTF-8编码，而windows通常为gb2312编码，所以我们可以在客户端实现两个编码转换函数，并在恰当时机转换：

//UTF-8转GB2312
char* U2G(const char* utf8){
    int len = MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, utf8, -1, NULL, 0);
    wchar_t* wstr = new wchar_t[len+1];
    memset(wstr, 0, len+1);
    MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, utf8, -1, wstr, len);
    len = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wstr, -1, NULL, 0, NULL, NULL);
    char* str = new char[len+1];
    memset(str, 0, len+1);
    WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wstr, -1, str, len, NULL, NULL);
    if(wstr) delete[] wstr;
    return str;
}
//GB2312转UTF-8
char* G2U(const char* gb2312){
    int len = MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, gb2312, -1, NULL, 0);
    wchar_t* wstr = new wchar_t[len+1];
    memset(wstr, 0, len+1);
    MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, gb2312, -1, wstr, len);
    len = WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, wstr, -1, NULL, 0, NULL, NULL);
    char* str = new char[len+1];
    memset(str, 0, len+1);
    WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, wstr, -1, str, len, NULL, NULL);
    if(wstr) delete[] wstr;
    return str;
}

发送改为:

char *buf_UTF8 = G2U(buf);
sendto(udpSocket, buf_UTF8, strlen(buf_UTF8), 0, &toAddr, toAddrLen);

最后同样的关闭操作:

closesocket(udpSocket);
WSACleanup();

udpClient.cpp 完整代码

#include<iostream>
#include<Winsock2.h>
#include<windows.h>

//UTF-8转GB2312
char* U2G(const char* utf8){
    int len = MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, utf8, -1, NULL, 0);
    wchar_t* wstr = new wchar_t[len+1];
    memset(wstr, 0, len+1);
    MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, utf8, -1, wstr, len);
    len = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wstr, -1, NULL, 0, NULL, NULL);
    char* str = new char[len+1];
    memset(str, 0, len+1);
    WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wstr, -1, str, len, NULL, NULL);
    if(wstr) delete[] wstr;
    return str;
}
//GB2312转UTF-8
char* G2U(const char* gb2312){
    int len = MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, gb2312, -1, NULL, 0);
    wchar_t* wstr = new wchar_t[len+1];
    memset(wstr, 0, len+1);
    MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, gb2312, -1, wstr, len);
    len = WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, wstr, -1, NULL, 0, NULL, NULL);
    char* str = new char[len+1];
    memset(str, 0, len+1);
    WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, wstr, -1, str, len, NULL, NULL);
    if(wstr) delete[] wstr;
    return str;
}

sockaddr GetSockAddr(uint8_t b1, uint8_t b2, uint8_t b3, uint8_t b4, uint16_t inPort){
    sockaddr addr;
    sockaddr_in *addrin = reinterpret_cast<sockaddr_in*>(&addr);
    addrin->sin_family = AF_INET;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b1 = b1;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b2 = b2;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b3 = b3;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b4 = b4;
    addrin->sin_port = htons(inPort);

    return addr;
}

int main(){
    WSADATA wsd;
    if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd)){
        std::cout << "WSAStartup Error" << std::endl;
        exit(-1);
    }

    SOCKET udpSocket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    const size_t BufMaxSize = 1000;
    char buf[BufMaxSize] = {};
        sockaddr toAddr = GetSockAddr(127, 0, 0, 1, 50002); 
    int toAddrLen = sizeof(sockaddr);
    std::cout << ">>> ";
    while(true){
        if(std::cin >> buf){
            char *buf_UTF8 = G2U(buf);
            sendto(udpSocket, buf_UTF8, strlen(buf_UTF8), 0, &toAddr, toAddrLen);
            std::cout << "已发送!" <<std::endl;
            std::cout << ">>> ";
            memset(buf, 0, sizeof(buf));
        }
    }

    //shutdown(udpSocket, SB_BOTH);
    closesocket(udpSocket);

    WSACleanup();

    return 0;
}

测试

注意，如果把服务器代码放到windows下执行，记得把客户端的转编码代码改下。

注意，编译使用C++11以上编译，链接时加入库:

-lwsock32

将udpServer.cpp放到服务器上,服务器防火墙记得放行目标端口或暂时关闭防火墙。 udpClient.cpp在本地（windows）。 udpClient中的目标远程主机地址改为服务器ip地址,编译运行：

服务器:

客户端：

TCP Socket（单客户端连接）

服务器

同样先激活winsock：

#ifdef _WIN32
    WSADATA wsd;
    if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd)){
        std::cout << "WSAStartup Error" << std::endl;
        return -1;
    }
#endif

创建tcp类型socket：

SOCKET tcpsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

绑定本机地址和指定端口号:

sockaddr_in sain;
sain.sin_family = AF_INET;
sain.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
sain.sin_port = htons(atoi("50002"));
if(bind(tcpsocket, (sockaddr*)&sain, sizeof(sockaddr)) == -1){
    std::cout << "bind Error" <<  std::endl;
    return -1;
}

listen函数

用listen函数启动监听，等待客户端的连接： int listen(SOCKET sock, int backlog); backlog指队列允许传入的最大连接数，超过最大值的连接都将被丢弃。可以使用SOMAXCONN表示默认的backlog值。函数执行成功返回0，失败返回-1。

使用listen函数开启监听：

listen(tcpsocket, 10);

主机针对每个保持的TCP连接，都需要一个独立的socket存储连接状态。这里先做只能连接单个客户端，创建连接客户端的socket：

sockaddr clientAddr;        //

#ifndef _WIN32
    unsigned
#endif
    int clientAddrLen = sizeof(sockaddr);

accept函数

接受传入的连接并继续TCP握手过程，调用accept函数： SOCKET accept(SOCKET sock, sockaddr addr, int addrlen); 参数: sock: 接收传入连接的监听socket addr: 将被写入请求连接的远程主机地址。同样不要手动填写 addrlen: 指向addr缓冲区大小的指针。当真正写入地址之后，accept会更新该值。如果accept执行成功，将创建并返回一个可以与远程主机通信的新socket。

接受传入的连接并继续TCP握手过程：

SOCKET linkSocket = accept(tcpsocket, &clientAddr, &clientAddrLen);

recv函数

调用recv函数从一个连接的TCP socket接收数据： int recv(SOCKET s,char *buf,int len,int flags); 参数： s: 待接收数据的socket buf: 数据接收缓冲区。 len: 拷贝到buf中的数据的最大数量。 flags: 标志位，大多数情况填0。调用成功返回接收的数据大小。如果返回0，说明连接的另一端发送了一个FIN数据包，承诺没有更多需要发送的数据。如果发生错误，返回-1 默认情况下，如果socket的接收缓冲区中没有数据，recv函数将阻塞调用线程，直到数据流中的下一组数据到达或超时。

send函数

通过连接的socket使用send函数发送数据：因为连接的socket存储了远程主机地址信息，所以不需要传入地址参数： int send(SOCKET s,const char *buf,int len,int flags); 参数： s: 用于发送数据的socket buf: 写入缓冲区。注意：和UDP不同，是将数据放到socket的输出缓冲区中，由socket库来决定在将来某一时刻发出。 len: 传输的字节数量。注意：与UDP不同，不需要保持这个值低于链路层的MTU。 flags:标志位，大多数情况下填0即可。 send调用成功返回发送数据的大小，如果发送错误返回-1. 默认情况下该函数会阻塞线程，直到调用超时或发送了足够的数据。非0的返回值不代表成功发送出去了，只说明数据被存入队列中等待发送。

使用recv函数和send函数接收和响应客户端信息:

const size_t BufMaxLen = 1000;
char buf[BufMaxLen] = {};
char sendBuf[BufMaxLen] = "服务器成功接收!";
while(true){
    int ret = recv(linkSocket, buf, BufMaxLen, 0);
    if(ret > 0){
        std::cout << "从客户端接收到数据:" << buf << std::endl;
        memset(buf, 0, BufMaxLen);
        send(linkSocket, sendBuf, strlen(sendBuf), 0);
    }
    else if(ret == 0){
        std::cout << "客户端停止发送数据，准备关闭连接..." << std::endl;
        break;
    }
    else{
        std::cout << "recv发生错误！" << std::endl;
    }
}

最后关闭:

#ifdef _WIN32
    closesocket(tcpsocket);
    closesocket(linkSocket);
    WSACleanup();
#else
    close(tcpsocket);
    close(linkSocket);
#endif
    std::cout << "已关闭服务器Socket..." << std::endl;

tcpServer.cpp 完整代码

#include<iostream>
#include<cstring>
#ifdef _WIN32

#include<winsock2.h>

#else

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
typedef int SOCKET;

#endif

int main(){
#ifdef _WIN32
    WSADATA wsd;
    if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd)){
        std::cout << "WSAStartup Error" << std::endl;
        return -1;
    }
#endif
    SOCKET tcpsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    sockaddr_in sain;
    sain.sin_family = AF_INET;
    sain.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    sain.sin_port = htons(atoi("50002"));
    if(bind(tcpsocket, (sockaddr*)&sain, sizeof(sockaddr)) == -1){
        std::cout << "bind Error" <<  std::endl;
        return -1;
    }
    listen(tcpsocket, 10);
    std::cout << "等待连接中..." << std::endl;
    sockaddr clientAddr;        //

#ifndef _WIN32
    unsigned
#endif
    int clientAddrLen = sizeof(sockaddr);
    SOCKET linkSocket = accept(tcpsocket, &clientAddr, &clientAddrLen);
    std::cout << "连接成功！" << std::endl;
    const size_t BufMaxLen = 1000;
    char buf[BufMaxLen] = {};
    char sendBuf[BufMaxLen] = "服务器成功接收!";
    while(true){
        int ret = recv(linkSocket, buf, BufMaxLen, 0);
        if(ret > 0){
            std::cout << "从客户端接收到数据:" << buf << std::endl;
            memset(buf, 0, BufMaxLen);
            send(linkSocket, sendBuf, strlen(sendBuf), 0);
        }
        else if(ret == 0){
            std::cout << "客户端停止发送数据，准备关闭连接..." << std::endl;
            break;
        }
        else{
            std::cout << "recv发生错误！" << std::endl;

        }
    }

#ifdef _WIN32
    closesocket(tcpsocket);
    closesocket(linkSocket);
    WSACleanup();
#else
    close(tcpsocket);
    close(linkSocket);
#endif
    std::cout << "已关闭服务器Socket..." << std::endl;

    return 0;
}

客户端

客户端没有新函数，直接看代码吧！

tcpClient.cpp 完整代码

#include<iostream>
#include<winsock2.h>
#include<windows.h>
#include<memory>
#include<cstring>

using namespace std;

//UTF-8转GB2312
char* U2G(const char* utf8){
    int len = MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, utf8, -1, NULL, 0);
    wchar_t* wstr = new wchar_t[len+1];
    memset(wstr, 0, len+1);
    MultiByteToWideChar(CP_UTF8, 0, utf8, -1, wstr, len);
    len = WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wstr, -1, NULL, 0, NULL, NULL);
    char* str = new char[len+1];
    memset(str, 0, len+1);
    WideCharToMultiByte(CP_ACP, 0, wstr, -1, str, len, NULL, NULL);
    if(wstr) delete[] wstr;
    return str;
}
//GB2312转UTF-8
char* G2U(const char* gb2312){
    int len = MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, gb2312, -1, NULL, 0);
    wchar_t* wstr = new wchar_t[len+1];
    memset(wstr, 0, len+1);
    MultiByteToWideChar(CP_ACP, 0, gb2312, -1, wstr, len);
    len = WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, wstr, -1, NULL, 0, NULL, NULL);
    char* str = new char[len+1];
    memset(str, 0, len+1);
    WideCharToMultiByte(CP_UTF8, 0, wstr, -1, str, len, NULL, NULL);
    if(wstr) delete[] wstr;
    return str;
}

sockaddr GetSockAddr(uint8_t b1, uint8_t b2, uint8_t b3, uint8_t b4, uint16_t inPort){
    sockaddr addr;
    sockaddr_in *addrin = reinterpret_cast<sockaddr_in*>(&addr);
    addrin->sin_family = AF_INET;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b1 = b1;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b2 = b2;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b3 = b3;
    addrin->sin_addr.S_un.S_un_b.s_b4 = b4;
    addrin->sin_port = htons(inPort);

    return addr;
}


int main(){
    WSADATA wsd;
    if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd)){
        std::cout << "WSAStartup Error" << std::endl;
        return -1;
    }
    SOCKET tcpSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    sockaddr serverAddr = GetSockAddr(127, 0, 0, 1, 50002);   
    int serverAddrLen = sizeof(sockaddr);
    if(connect(tcpSocket, &serverAddr, serverAddrLen) == -1){
        std::cout << "connect Error!" << std::endl;
        return -1;
    }
    std::cout << "已成功连接到服务器" << std::endl;
    //客户端的socket就是用于连接的socket
    const int BufMaxLen = 1000;
    char sendBuf[BufMaxLen] = {};
    char buf[BufMaxLen] = {};
    std::cout << ">>> ";
    while(true){
        if(std::cin >> sendBuf){
            if(strcmp(sendBuf, "exit") == 0){
                std::cout << "正在关闭连接..." << std::endl;
                break;
            }
            char *sendBuf_UTF8 = G2U(sendBuf);
            send(tcpSocket, sendBuf_UTF8, strlen(sendBuf_UTF8), 0);
            memset(sendBuf, 0, BufMaxLen);
            int ret = recv(tcpSocket, buf, BufMaxLen, 0);
            if(ret > 0){
                std::cout << "从服务器接收到回应：" << U2G(buf) << std::endl;
                memset(buf, 0, BufMaxLen);
            }
            std::cout << ">>> ";
        }
    }


    shutdown(tcpSocket, SB_BOTH);
    closesocket(tcpSocket);
    WSACleanup();
    std::cout << "已关闭客户端Socket..." << std::endl;

    return 0;
}

测试

注意，如果把服务器代码放到windows下执行，记得把客户端的转编码代码改下。

测试方式同上面UDP。

客户端：

服务器:

TCP Socket（多客户端连接）

服务端

使用多线程，每响应一个客户端连接为它创建一个线程。多线程头文件：

#include<thread>

将之前的响应代码搬到函数中作为线程入口：

void linkClientThread(SOCKET linkSocket, unsigned int linkId){
    printf("客户端(id:%d) 已连接！\n", linkId);
    const size_t BufMaxLen = 1000;
    char buf[BufMaxLen] = {};
    char sendBuf[BufMaxLen] = "服务器成功接收!";
    while(true){
        int ret = recv(linkSocket, buf, BufMaxLen, 0);
        if(ret > 0){
            printf("从客户端(id:%d)接收到数据:%s\n", linkId, buf);
            memset(buf, 0, BufMaxLen);
            send(linkSocket, sendBuf, strlen(sendBuf), 0);
        }
        else if(ret == 0){
            printf("客户端(id:%d)停止发送数据，关闭连接...\n", linkId);
            break;
        }
        else{
            printf("recv发生错误！\n");
            break;
        }
    }

#ifdef _WIN32
    closesocket(linkSocket);
#else
    close(linkSocket);
#endif

}

当接收到连接请求，为它单独创建一个线程服务：

while(true){
    SOCKET linkSocket = accept(tcpsocket, &clientAddr, &clientAddrLen);
    std::thread linkThread(linkClientThread, linkSocket, ++linkId);
    linkThread.detach();
}

tcpServer_multiConnection.cpp 完整代码

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<thread>
#include<vector>
#ifdef _WIN32

#include<winsock2.h>

#else

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
typedef int SOCKET;

#endif

void linkClientThread(SOCKET linkSocket, unsigned int linkId){
    printf("客户端(id:%d) 已连接！\n", linkId);
    const size_t BufMaxLen = 1000;
    char buf[BufMaxLen] = {};
    char sendBuf[BufMaxLen] = "服务器成功接收!";
    while(true){
        int ret = recv(linkSocket, buf, BufMaxLen, 0);
        if(ret > 0){
            printf("从客户端(id:%d)接收到数据:%s\n", linkId, buf);
            memset(buf, 0, BufMaxLen);
            send(linkSocket, sendBuf, strlen(sendBuf), 0);
        }
        else if(ret == 0){
            printf("客户端(id:%d)停止发送数据，关闭连接...\n", linkId);
            break;
        }
        else{
            printf("recv发生错误！\n");
            break;
        }
    }

#ifdef _WIN32
    closesocket(linkSocket);
#else
    close(linkSocket);
#endif

}

int main(){
#ifdef _WIN32
    WSADATA wsd;
    if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd)){
        std::cout << "WSAStartup Error" << std::endl;
        return -1;
    }
#endif
    SOCKET tcpsocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    sockaddr_in sain;
    sain.sin_family = AF_INET;
    sain.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    sain.sin_port = htons(atoi("50002"));
    if(bind(tcpsocket, (sockaddr*)&sain, sizeof(sockaddr)) == -1){
        std::cout << "bind Error" <<  std::endl;
        return -1;
    }
    listen(tcpsocket, 10);
    std::cout << "等待连接中..." << std::endl;

    unsigned int linkId = 0;
    sockaddr clientAddr;        //
#ifndef _WIN32
    unsigned
#endif
    int clientAddrLen = sizeof(sockaddr);
    while(true){
        SOCKET linkSocket = accept(tcpsocket, &clientAddr, &clientAddrLen);
        std::thread linkThread(linkClientThread, linkSocket, ++linkId);
        linkThread.detach();
    }


#ifdef _WIN32
    closesocket(tcpsocket);
    WSACleanup();
#else
    close(tcpsocket);
#endif
    std::cout << "已关闭服务器Socket..." << std::endl;


    return 0;
}

客户端

客户端直接继续使用之前的tcpClient.cpp即可，没有区别。

测试

同样的注意，如果把服务器代码放到windows下执行，记得把客户端的转编码代码改下。

服务器还是使用linux系统的，所有客户端在本地的windows执行： 注意：server代码在linux编译时要加入-lpthread.h选项:

g++ -g tcpServer_multiConnection.cpp -o tcpServer_multiConnection -std=c++11 -lpthread

客户端1:

客户端2：

服务器:

参考文献：《网络多人游戏架构与编程》