C++如何用socket进行网络通信_C++基于socket的TCP UDP通信实现

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c++中Socket通信基于TCP和udp协议,TCP提供可靠连接,需经历创建套接字、绑定、监听、接受连接、收发数据和关闭;UDP无连接,直接通过sendto和recvfrom收发数据报。示例代码展示了linux下TCP/UDP服务端与客户端的基本实现流程,同时指出windows平台需初始化Winsock库,跨平台开发应注意头文件和初始化差异,并处理端口占用、错误返回及数据粘包等问题。

C++如何用socket进行网络通信_C++基于socket的TCP UDP通信实现

在C++中使用Socket进行网络通信,主要依赖操作系统提供的Socket API。windows和Linux平台略有不同,但基本流程相似。下面分别介绍基于TCP和UDP的Socket通信实现方式,适用于C++语言环境。

TCP通信实现(面向连接)

TCP提供可靠的、双向的、基于字节流的通信,适合需要确保数据完整性的场景,如文件传输、即时通信等。

服务端实现步骤:

  • 调用socket()创建套接字
  • 使用bind()绑定IP地址和端口
  • 调用listen()监听连接请求
  • 通过accept()接受客户端连接,获取通信套接字
  • 使用recv()接收数据,send()发送数据
  • 通信结束后关闭套接字

客户端实现步骤:

  • 调用socket()创建套接字
  • 使用connect()连接指定的服务端IP和端口
  • 通过send()发送数据,recv()接收响应
  • 通信完成后关闭连接

示例代码(Linux平台):

// 服务端(简化版)

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#include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <unistd.h> #include <iostream>  int main() {     int server_fd, client_fd;     struct sockaddr_in address;     int addrlen = sizeof(address);     char buffer[1024] = {0};      server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);     address.sin_family = AF_INET;     address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;     address.sin_port = htons(8080);      bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address));     listen(server_fd, 3);      std::cout << "等待客户端连接...n";     client_fd = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen);      read(client_fd, buffer, 1024);     std::cout << "收到: " << buffer << std::endl;      const char *response = "Hello from server";     send(client_fd, response, strlen(response), 0);     close(client_fd);     close(server_fd);     return 0; }

// 客户端(简化版)

#include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> #include <unistd.h> #include <iostream>  int main() {     int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);     struct sockaddr_in serv_addr;     serv_addr.sin_family = AF_INET;     serv_addr.sin_port = htons(8080);     inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr);      connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));     const char *msg = "Hello Server";     send(sock, msg, strlen(msg), 0);      char buffer[1024] = {0};     read(sock, buffer, 1024);     std::cout << "响应: " << buffer << std::endl;      close(sock);     return 0; }

UDP通信实现(无连接)

UDP不建立连接,直接发送数据报,速度快但不可靠,适用于实时性要求高、可容忍少量丢包的场景,如音视频传输、dns查询等。

C++如何用socket进行网络通信_C++基于socket的TCP UDP通信实现

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服务端实现要点:

  • 创建UDP套接字:socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)
  • 绑定地址和端口
  • 使用recvfrom()接收数据,并获取发送方地址
  • 使用sendto()向指定地址发送响应

客户端实现要点:

  • 创建UDP套接字
  • 使用sendto()发送数据到服务端
  • 使用recvfrom()接收返回数据

UDP服务端示例:

#include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <iostream> #include <cstring>  int main() {     int sockfd;     char buffer[1024];     struct sockaddr_in servaddr, cliaddr;     socklen_t len = sizeof(cliaddr);      sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);     servaddr.sin_family = AF_INET;     servaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;     servaddr.sin_port = htons(8080);      bind(sockfd, (const struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));      std::cout << "UDP服务端启动,等待消息...n";     int n = recvfrom(sockfd, buffer, 1024, 0, (struct sockaddr *)&cliaddr, &len);     buffer[n] = '';     std::cout << "收到: " << buffer << std::endl;      const char *response = "UDP Hello";     sendto(sockfd, response, strlen(response), 0, (const struct sockaddr *)&cliaddr, len);     close(sockfd);     return 0; }

跨平台注意事项

Windows下使用Socket需包含Winsock2.h,并链接ws2_32.lib,且必须先调用WSAStartup()初始化环境。

例如:

#include <Winsock2.h> #pragma comment(lib, "ws2_32.lib")  WSADATA wsaData; WSAStartup(MAKEword(2,2), &wsaData); // ... 正常使用socket函数 WSACleanup();

Linux则直接使用标准头文件和系统调用。

常见问题与建议

  • 确保端口未被占用,防火墙允许通信
  • 处理函数返回值,检查是否出错(如socket()返回-1)
  • 合理设置缓冲区大小,避免溢出
  • TCP注意粘包问题,可通过长度前缀或分隔符解决
  • UDP有最大报文限制(通常64KB),超长需分片

基本上就这些。根据实际需求选择TCP或UDP,掌握基础API调用后,可以封装成类或使用Boost.Asio等库提升开发效率。

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