Windows平台Socket通信实例-白红宇

Windows平台Socket通信实例

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发布时间：2019-05-20

本文共 15077 字，大约阅读时间需要 50 分钟。

1. 概述

Windows平台下的Socket通信方式主要采用的有TCP（SOCK_STREAM）通信和UDP通信（SOCK_DGRAM）两种。对于第一种通信方式需要建立可靠的连接且要进行校验；另外一种网络传输方式不需要建立可靠的连接，也不进行校验，使用在语音通信和视频通信中。下面就将对Windows平台下创建TCP通信进行流程的说明和相关解释。

Windows上TCP通信的步骤：

文件发送端：

1. 加载和创建套接字，使用到的函数有WSAStartup()（初始化Windows的相关DLL）和socket()（创建一个套接字绑定到一个特定的传输方式如传输的方式、通信的类型）。

2. 向目标端发送连接请求使用的是connect()函数，函数调用成功返回0；

3. 向目标端发送数据send()函数；

4. 关闭套接字，关闭加载的套接字库closesocket()、WSACleanup()。

文件接收端：

2. 绑定套接字到一个IP地址和一个端口上，使用bind()函数；

3. 将套接字设置为监听模式等待连接请求，listen()；

4. 配置好监听之后，调用accept()函数等待请求，当请求到来后，接受连接请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字；

5. 用等待连接函数返回的套接字，调用send()和recv()客户端进行通信；

6. 处理完数据之后，就等待另一连接请求；

7. 关闭套接字，关闭加载的套接字库closesocket()、WSACleanup()。

2. 编码

头文件内容：

#pragma once#include 
    
     #include 
     
      #define BufferSize 1024*1024	//发送的缓存的大小// CTCPFileTransclass CTCPFileTrans : public CWnd{	DECLARE_DYNAMIC(CTCPFileTrans)public:	CTCPFileTrans();	CTCPFileTrans(std::string ip, int port);	virtual ~CTCPFileTrans();protected:	DECLARE_MESSAGE_MAP()private:	SOCKADDR_IN addr;public:	CProgressCtrl* m_SendProcessBar;	//socket文件发送进度条	CEdit* m_SendLog;		//socket文件发送打印日志public:	static DWORD WINAPI SendThreadProc(LPVOID lpParameter);    //创建线程去执行Socket操作	static DWORD WINAPI ReceiveThreadProc(LPVOID lpParameter);    //创建线程去执行Socket操作	CString* file_path;	//需要发送的文件路劲字符串	int m_SendFileNum;	//需要发送的文件数目	void SetSendFilePath(CString* file_name, const int file_num);	//发送字符串初始化，里面保存了需要发送的文件的路径public:	void ShowSocketMessage(int Error_Code, bool is_show=true);	//根据错误代码，提示相关错误	bool TestConnection();					//检查设备连接	//发送数据public:	std::string ip_address;		//接收方的IP地址	unsigned int port_num;		//接收方的端口号	SOCKET m_socket;			//发送的套接字变量public:	bool GetSendSocket();			//初始化SOCKET	bool Sendfile(CString file_name);	//	bool Sendfile(CString* file_name, const int file_count);	//	//接收数据public:	bool GetRecSocket(int listen_num = 5);		//初始化监听调套接字	bool ReceiveFile();			//	SOCKET m_RecSocket;			//监听套接字};

源代码文件内容：

// TCPFileTrans.cpp : 实现文件//#include "stdafx.h"#include "File_Trans.h"#include "TCPFileTrans.h"#include 
    
     #include 
     
      // CTCPFileTransIMPLEMENT_DYNAMIC(CTCPFileTrans, CWnd)CTCPFileTrans::CTCPFileTrans(){	this->file_path = nullptr;}//CTCPFileTrans::CTCPFileTrans(std::string ip, int port) : ip_address(ip), port_num(port){	this->file_path = nullptr;}CTCPFileTrans::~CTCPFileTrans(){	if (file_path)	{		delete[] file_path;		file_path = nullptr;	}}BEGIN_MESSAGE_MAP(CTCPFileTrans, CWnd)END_MESSAGE_MAP()// CTCPFileTrans 消息处理程序//************************************************************************// 函数名称:    	InitSocket// 访问权限:    	public // 创建日期:		2017/04/10// 创 建 人:		// 函数说明:		初始化SOCKET// 返 回 值:   	bool//************************************************************************bool CTCPFileTrans::GetSendSocket(){	if (this->ip_address=="")	{		MessageBox(_T("SOCKET初始化过程中，输入的IP地址为空，请检查配置"), _T("错误"), MB_OK|MB_ICONERROR);		return false;	}	if (this->port_num<=1024)	{		MessageBox(_T("SOCKET初始化过程中，输入的端口号与系统端口号冲突，请检查配置"), _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		return false;	}	WSAData data;	if (0 != WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &data))						//初始化Windows Socket	{		int error_code(WSAGetLastError());	//获取错误代码		CString error_num=_T("");		error_num.Format(_T("%d"), error_code);		MessageBox(_T("windows socket 初始化错误，错误代码：")+error_num, _T("错误"), MB_OK|MB_ICONERROR);		WSACleanup();		return false;	}	m_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);	//网络流的TCP传输	memset(&this->addr, 0, sizeof(SOCKADDR_IN));					//初始化结构体	this->addr.sin_family = AF_INET;								//通信类型	this->addr.sin_port = htons(this->port_num);							//设置端口号	this->addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(this->ip_address.c_str());		//设置ip地址	if (0 != connect(m_socket, (SOCKADDR*)&this->addr, sizeof(this->addr)))			//连接到客户端	{		int error_code(WSAGetLastError());	//获取错误代码		this->ShowSocketMessage(error_code);		closesocket(this->m_socket);		WSACleanup();		return false;	}	return true;}//************************************************************************// 函数名称:    	Sendfile// 访问权限:    	public // 创建日期:		2017/04/10// 创 建 人:		// 函数说明:		TCP发送单个文件// 函数参数: 	std::string file_name	文件的路径// 返 回 值:   	bool//************************************************************************bool CTCPFileTrans::Sendfile(CString file_name){	if (!this->GetSendSocket())	{		MessageBox(_T("发送单个文件，获取TCP连接失败！"), _T("错误"), MB_OK|MB_ICONERROR);		return false;	}	HANDLE hFile = CreateFile(file_name, GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, 0, 0, OPEN_ALWAYS, 0, 0);	//获取文件句柄	if (INVALID_HANDLE_VALUE == hFile)	{		MessageBox(_T("打开需要发送的本地文件失败！"), _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		return false;	}	//有效性检查	LARGE_INTEGER m_SendFileSize;			//文件的大小变量	GetFileSizeEx(hFile, &m_SendFileSize);	//获取文件的字节大小	LARGE_INTEGER m_SizeLeft2Send(m_SendFileSize);	//剩余需要发送的字节数	CString m_FileSize;	m_FileSize.Format(_T("%d"), m_SendFileSize.QuadPart);	//转换得到的大小	//设置发送文件日志	this->m_SendLog->SetWindowTextW(_T(" 发送文件：") + file_name + _T(" 开始..."));	//发送文件的名字和大小	CString m_SendStr = file_name + _T("&&&&&&&&") + m_FileSize;	int send_length(m_SendStr.GetLength());	std::string send_str = CStringA(m_SendStr);	send(m_socket, send_str.c_str(), 2*m_SendStr.GetLength(), 0);	//定义发送缓存	char* m_SendBuffer = new char[BufferSize];	memset(m_SendBuffer, 0, sizeof(char)*BufferSize);	while (m_SizeLeft2Send.QuadPart > 0)	{		DWORD m_Bytes2Send(BufferSize);	//每次发送字节的大小		DWORD m_ByteReaded(0);	//每次读取文件读取到的字节数 		if (m_SizeLeft2Send.QuadPart <= m_Bytes2Send)		{			m_Bytes2Send = m_SizeLeft2Send.QuadPart;		}	//如果需要传输的文件字节数小于发送的缓存大小，就将发送的缓存设置为文件的大小		ReadFile(hFile, m_SendBuffer, m_Bytes2Send, &m_ByteReaded, 0);		m_SizeLeft2Send.QuadPart -= m_ByteReaded;		//更新发送进度条		this->m_SendProcessBar->SetPos(int(m_SendFileSize.QuadPart-m_SizeLeft2Send.QuadPart)/m_SendFileSize.QuadPart);		send(m_socket, m_SendBuffer, m_ByteReaded, 0);	}	//设置发送文件日志	//更新发送进度条	this->m_SendProcessBar->SetPos(100);	this->m_SendLog->SetWindowTextW(_T(" 发送文件：") + file_name + _T(" 100%"));	CloseHandle(hFile);	//关闭文件句柄	closesocket(this->m_socket);	WSACleanup();	delete[] m_SendBuffer;	m_SendBuffer = nullptr;	return true;}//************************************************************************// 函数名称:    	Sendfile// 访问权限:    	public // 创建日期:		2017/04/10// 创 建 人:		// 函数说明:		TCP发送一组文件// 函数参数: 	std::string * file_name	一组文件路径// 函数参数: 	const int file_count	文件的数目// 返 回 值:   	bool//************************************************************************bool CTCPFileTrans::Sendfile(CString* file_name, const int file_count){	//if (!this->GetSendSocket())	//{	//	MessageBox(_T("发送一组文件，获取TCP连接失败！"), _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);	//	return false;	//}	for (int i=0; i
      
       Sendfile(file_name[i]))		{			MessageBox(_T("在发送文件：") + file_name[i] + _T(" 时发生错误，发送失败！"),				_T("错误"), MB_ICONERROR|MB_OK);			return false;		}	}	return true;}//************************************************************************// 函数名称:    	SetSendFilePath// 访问权限:    	public // 创建日期:		2017/04/12// 创 建 人:		// 函数说明:		发送字符串初始化，里面保存了需要发送的文件的路径// 函数参数: 	CString * file_name// 函数参数: 	const int file_num// 返 回 值:   	void//************************************************************************void CTCPFileTrans::SetSendFilePath(CString* file_name, const int file_num){	this->file_path = new CString[file_num];	this->m_SendFileNum = file_num;	for (int i=0; i
       
        file_path[i] = file_name[i];	}}//************************************************************************// 函数名称:    	SendThreadProc// 访问权限:    	public static // 创建日期:		2017/04/12// 创 建 人:		// 函数说明:		socket发送文件的线程// 函数参数: 	LPVOID lpParameter// 返 回 值:   	DWORD WINAPI//************************************************************************DWORD WINAPI CTCPFileTrans::SendThreadProc(LPVOID lpParameter)   //创建线程去执行Socket操作{	DWORD temp = 0;	CTCPFileTrans* file_send = (CTCPFileTrans*)lpParameter;	if (1 == file_send->m_SendFileNum)	{		file_send->Sendfile(file_send->file_path[0]);	}	else if (1 <= file_send->m_SendFileNum)	{		file_send->Sendfile(file_send->file_path, file_send->m_SendFileNum);	}	return temp;}//************************************************************************// 函数名称:    	ReceiveThreadProc// 访问权限:    	public static // 创建日期:		2017/04/12// 创 建 人:		// 函数说明:		socket文件接收线程// 函数参数: 	LPVOID lpParameter// 返 回 值:   	DWORD WINAPI//************************************************************************DWORD WINAPI CTCPFileTrans::ReceiveThreadProc(LPVOID lpParameter)    //创建线程去执行Socket操作{	DWORD temp = 0;	CTCPFileTrans* file_send = (CTCPFileTrans*)lpParameter;	while (true)	{		file_send->ReceiveFile();	}	return temp;}//************************************************************************// 函数名称:    	GetRecSocket// 访问权限:    	public // 创建日期:		2017/04/11// 创 建 人:		// 函数说明:		获取监听的Socket// 返 回 值:   	bool//************************************************************************bool CTCPFileTrans::GetRecSocket(int listen_num){	if (this->ip_address == "")	{		MessageBox(_T("SOCKET初始化过程中，输入的IP地址为空，请检查配置"), _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		return false;	}	if (this->port_num <= 1024)	{		MessageBox(_T("SOCKET初始化过程中，输入的端口号与系统端口号冲突，请检查配置"), _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		return false;	}	WSAData data;	if (0 != WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &data))						//初始化Windows Socket	{		int error_code(WSAGetLastError());	//获取错误代码		CString error_num = _T("");		error_num.Format(_T("%d"), error_code);		MessageBox(_T("windows socket 初始化错误，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		WSACleanup();		return false;	}	m_RecSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);	//网络流的TCP传输	memset(&this->addr, 0, sizeof(SOCKADDR_IN));					//初始化结构体	this->addr.sin_family = AF_INET;								//通信类型	this->addr.sin_port = htons(this->port_num);							//设置端口号	this->addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(this->ip_address.c_str());		//设置ip地址	if (0 != bind(m_RecSocket, (SOCKADDR*)&this->addr, sizeof(this->addr)))	//绑定本地端口	{		int error_code(WSAGetLastError());	//获取错误代码		CString error_num = _T("");		error_num.Format(_T("%d"), error_code);		MessageBox(_T("windows socket 绑定本地端口错误，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		WSACleanup();		return false;	}	//配置监听	if (0 != listen(m_RecSocket, listen_num))	{		int error_code(WSAGetLastError());	//获取错误代码		CString error_num = _T("");		error_num.Format(_T("%d"), error_code);		MessageBox(_T("windows socket 绑定本地端口错误，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		WSACleanup();		return false;	}	return true;}//************************************************************************// 函数名称:    	ReceiveFile// 访问权限:    	public // 创建日期:		2017/04/11// 创 建 人:		// 函数说明:		接收文件// 返 回 值:   	bool//************************************************************************bool CTCPFileTrans::ReceiveFile(){	int len(sizeof(this->addr));	SOCKET m_SocketAccept = accept(m_RecSocket, (SOCKADDR*)&this->addr, &len);	//接入套接字	if (INVALID_SOCKET == m_SocketAccept)	//获取	{		int error_code(WSAGetLastError());	//获取错误代码		CString error_num = _T("");		MessageBox(_T("windows socket 接入套接字获取错误，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		WSACleanup();		return false;	}	int receive_size(-1);	char* m_ReveiveBuffer = new char[BufferSize];	memset(m_ReveiveBuffer, 0, sizeof(char)*BufferSize);	receive_size = recv(m_SocketAccept, m_ReveiveBuffer, BufferSize, 0);	LARGE_INTEGER m_FileSize;	//文件大小	HANDLE hFile;	//文件句柄	std::string file_name;	if (receive_size > 0)	{		std::string file_str = m_ReveiveBuffer;		file_name = file_str.substr(0, file_str.find_first_of("&&&&&&&&"));		file_name = file_name.substr(file_name.find_last_of("\\") + 1, file_name.length());		std::string file_size = file_str.substr(file_str.find_first_of("&&&&&&&&") + 8, file_str.length());		m_FileSize.QuadPart = std::atoi(file_size.c_str());	}	else{ return false; }	hFile = CreateFile(CA2T(file_name.c_str()), GENERIC_WRITE, 0, NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);	if (INVALID_HANDLE_VALUE == hFile)	{		MessageBox(_T("创建下载文件：") + (CString)CA2T(file_name.c_str()) + _T("文件失败"), _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		return false;	}	while (m_FileSize.QuadPart > 0)	{		DWORD m_WirtedByte;		receive_size = ::recv(m_SocketAccept, m_ReveiveBuffer, BufferSize, 0);		::WriteFile(hFile, m_ReveiveBuffer, receive_size, &m_WirtedByte, NULL);		m_FileSize.QuadPart -= m_WirtedByte;	}	CloseHandle(hFile);}//************************************************************************// 函数名称:    	TestConnection// 访问权限:    	public // 创建日期:		2017/04/11// 创 建 人:		// 函数说明:		检查网络连接// 返 回 值:   	bool//************************************************************************bool CTCPFileTrans::TestConnection(){	if (this->ip_address == "")	{		MessageBox(_T("SOCKET初始化过程中，输入的IP地址为空，请检查配置"), _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		return false;	}	if (this->port_num <= 1024)	{		MessageBox(_T("SOCKET初始化过程中，输入的端口号与系统端口号冲突，请检查配置"), _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		return false;	}	WSAData data;	if (0 != WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &data))						//初始化Windows Socket	{		int error_code(WSAGetLastError());	//获取错误代码		CString error_num = _T("");		error_num.Format(_T("%d"), error_code);		MessageBox(_T("windows socket 初始化错误，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		WSACleanup();		return false;	}	SOCKET m_socket_temp = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);	//网络流的TCP传输	memset(&this->addr, 0, sizeof(SOCKADDR_IN));					//初始化结构体	this->addr.sin_family = AF_INET;								//通信类型	this->addr.sin_port = htons(this->port_num);							//设置端口号	this->addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(this->ip_address.c_str());		//设置ip地址	if (0 != connect(m_socket_temp, (SOCKADDR*)&this->addr, sizeof(this->addr)))			//连接到客户端	{		int error_code(WSAGetLastError());	//获取错误代码		this->ShowSocketMessage(error_code);		closesocket(m_socket_temp);		WSACleanup();		return false;	}	closesocket(m_socket_temp);	WSACleanup();	return true;}//************************************************************************// 函数名称:    	ShowSocketMessage// 访问权限:    	public // 创建日期:		2017/04/11// 创 建 人:		// 函数说明:		根据Socket返回回来的错误代码，弹出响应的消息提示框// 函数参数: 	int Error_Code// 返 回 值:   	void//************************************************************************void CTCPFileTrans::ShowSocketMessage(int Error_Code, bool is_show){	if (!is_show)	{		return;	}	//不显示错误代码提示	int code(Error_Code);	CString error_num = _T("");	error_num.Format(_T("%d"), code);	switch (code)	{	case WSAEALREADY:		MessageBox(_T("非阻塞的连接请求正在特定的socket中处理，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		break;	case WSAEADDRNOTAVAIL:		MessageBox(_T("远程的连接地址不可用，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		break;	case WSAEAFNOSUPPORT:		MessageBox(_T("指定的传输类型在本socket中不受支持，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		break;	case WSAECONNREFUSED:		MessageBox(_T("socket连接请求被阻止，检查客户端是否开机启动，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		break;	case WSAEFAULT:		MessageBox(_T("当前本地地址配置对于当前传输协议不正确，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		break;	case WSAEISCONN:		MessageBox(_T("当前socket已经连接了，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		break;	case WSAETIMEDOUT:		MessageBox(_T("连接次超过了规定次数，错误代码：") + error_num, _T("错误"), MB_OK | MB_ICONERROR);		break;	default:		break;	}}

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