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- 编译环境：VS Code + gcc，环境搭建可以参考这里。
- 本系列文章参考
尹圣雨著的《TCP/IP网络编程》。
所有学习都要在开始前认识到其必要性！这是我经常挂在嘴边的一句话。从语言的基本语法到系统函数，若无法回答“这到底有何必要？”学习过程将变得枯燥无味，而且很容易遗忘。
— 尹圣雨
SOCKET 编程头文件和库
使用 Windows Socket 编程，需要 winsock2.h 头文件和 ws2_32.lib 库。
对于 gcc 编译器，加载 ws2_32.lib 库需要在编译参数中添加参数：-lwsock32 。否则 gcc 会因为没有找到库而报错（编译的时候出现
undefined reference to `__imp_WSAStartup’）。
具体添加方法为：
- 在工程文件夹下打开
.vscode文件夹 - 打开
tasks.json文件，在args字段中添加新的参数-lwsock32，如下图所示。
Windows SOCKET 初始化
以下是 Windows SOCKET 编程固定格式。
#include <winsock2.h>int main(int argc, char *argv[])
{WSADATA wsaData;// ...if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0){// ...exit(1);}// ...WSACleanup();return 0;
}
首先必须调用 WSAStartup 函数，设置程序中用到的 Windows SOCKET 版本，并初始化相应版本的库。
WSAStartup 函数原型为：
/*成功返回 0 ，失败返回非零错误码*/
int WSAStartup(WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData);
Windows SOCKET 存在多个版本，参数 wVersionRequested 指明使用哪个版本。版本占用 2 字节，高 8 位为副版本，低 8 位为主版本，比如 V1.2 版本，则传递 0x0201。一般会使用 MAKEWORD 宏来构建版本信息：
WORD ver = MAKEWORD(1, 2); // V1.2 版本， ver = 0x0201
第二个参数 lpWSAData 用于保存库信息。
其次，当程序结束之前，需要调用 WSACleanup 注销 SOCKET 库。
Windows SOCKET 相关函数
socket函数
/*成功返回 SOCKET 句柄，失败返回 INVALID_SOCKET*/
SOCKET socket(int af,int type,int protocol);
af：指定 SOCKET 使用的协议族，一个协议族下面会有多种协议，比如iPv4协议族就有TCP协议、UDP协议等等，一个协议族下面也有多种数据传输方式。
常见协议族有：IPv4协议族（PF_INET）、IPv6协议族（PF_INET6）、底层 SOCKET 的协议族（PF_PACKET）。type：指定 SOCKET 的数据传输方式。
常见的数据传输方式有：面向连接的（SOCK_STREAM）、面向消息的（SOCK_DGRAM）
面向连接的 SOCKET ：可靠的、按序传递的、基于字节的面向连接的数据传输方式
面向消息的 SOCKET：不可靠的、不按序传递的、以数据的高速传输为目的
protocol：指定 SOCKET 使用的协议，该协议必须是协议族支持的协议之一。
常见的协议类型有：TCP 协议（IPPROTO_TCP）、UDP 协议（IP_PROTO_UDP）
bind函数
/*成功返回 0 ，失败返回 SOCKET_ERROR*/
int bind(SOCKET s,const struct sockaddr *name,int namelen);
listen函数
/*成功返回 0 ，失败返回 SOCKET_ERROR
* backlog：连接请求队列的长度，表示允许最多多少个连接请求进入队列
*/
int listen(SOCKET s,int backlog);
accept函数
调用accept函数时，若等待队列为空，则accept函数不会返回，直到队列中出现新的客户端连接。
/*成功返回 SOCKET 句柄，失败返回 INVALID_SOCKET
* addr：保存客户端地址信息
*/
SOCKET accept(SOCKET s,struct sockaddr *addr,int *addrlen);
connect函数
客户端调用connect函数后，发生以下情况之一才会返回：
a. 服务器端接收连接请求
b. 发生断网等异常情况而中断连接请求
/*成功返回 0 ，失败返回 SOCKET_ERROR */
int connect(SOCKET s,const struct sockaddr *name,int namelen);
closesocket函数
/*成功返回 0 ，失败返回 SOCKET_ERROR*/
int closesocket(SOCKET s);
Windows 的 I/O 函数
Windows 严格区分文件 I/O 函数和 SOCKET I/O函数，而Linux只有文件 I/O 函数。
send函数
/*成功返回传输的字节数，失败返回 SOCKET_ERROR*/
int send(SOCKET s,const char *buf,int len,int flags);
recv函数
/*成功返回接收的字节数（收到 EOF 时为 0 ），失败返回 SOCKET_ERROR*/
int WSAAPI recv(SOCKET s,char *buf,int len,int flags);
基于 Windoes 的服务器和客户端测试代码
- 服务器端
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <winsock2.h>void ErrorHandler(char *message);int main(int argc, char *argv[])
{WSADATA wsaData;SOCKET hServSock, hClntSock;SOCKADDR_IN servAddr, clntAddr;int szClntAddr;char message[] = "Hello, world!";if(argc != 2){printf ("Usage: %s <port>\n", argv[0]);exit(1);}if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData) != 0){ErrorHandler("WSAStartup failed");}hServSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(hServSock == INVALID_SOCKET)ErrorHandler("socket error");memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));servAddr.sin_family = AF_INET;servAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);servAddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));if(bind(hServSock, (SOCKADDR *)&servAddr, sizeof(servAddr)) == SOCKET_ERROR){ErrorHandler("bind socket error");}if(listen(hServSock, 5) == SOCKET_ERROR)ErrorHandler("listen socket error");szClntAddr = sizeof(clntAddr);hClntSock = accept(hServSock, (SOCKADDR *)&clntAddr, &szClntAddr);if(hClntSock == INVALID_SOCKET)ErrorHandler("accept error");send(hClntSock, message, sizeof(message), 0);closesocket(hClntSock);closesocket(hServSock);WSACleanup();return 0;
}void ErrorHandler(char *message)
{fputs(message, stderr);fputc('\n', stderr);exit(1);
}
编译：菜单 Terminal > Run Build Task ，或者快捷键 Ctrl+Shift+B 。
运行：在终端键入 .\hello_server_win.exe 1234
- 客户端
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <winsock2.h>void ErrorHandler(char *message);int main(int argc, char *argv[])
{WSADATA wsaData;SOCKET hClntSock;SOCKADDR_IN servAddr;char message[30];int strLen;if(argc != 3){printf ("Usage: %s <IP> <port>\n", argv[0]);exit(1);}if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData) != 0)ErrorHandler("WSAStartup failed");hClntSock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);if(hClntSock == INVALID_SOCKET)ErrorHandler("socket error");memset(&servAddr, 0, sizeof(servAddr));servAddr.sin_family = AF_INET;servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);servAddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));if(connect(hClntSock, (SOCKADDR *)&servAddr, sizeof(servAddr)) == SOCKET_ERROR)ErrorHandler("connect socket error");strLen = recv(hClntSock, message, sizeof(message)-1, 0);if(strLen == EOF)ErrorHandler("read() error!");printf("Message from server: %s \n", message);closesocket(hClntSock);WSACleanup();return 0;
}void ErrorHandler(char *message)
{fputs(message, stderr);fputc('\n', stderr);exit(1);
}
编译：菜单 Terminal > Run Build Task ，或者快捷键 Ctrl+Shift+B 。
运行：在终端键入 .\hello_client_win.exe 127.0.0.1 1234