郓城那家网站做的好,响应式网站是,网站开发必备技能,河北企业网站建设#x1f4a1; 需要该C实用库源码的大佬们#xff0c;可搜索微信公众号“希望睿智”。添加关注后#xff0c;输入消息“超级好用的C实用库”#xff0c;即可获得源码的下载链接。 概述 C中的Socket编程是实现网络通信的基础#xff0c;允许程序通过网络与其他程序交换数据。… 需要该C实用库源码的大佬们可搜索微信公众号“希望睿智”。添加关注后输入消息“超级好用的C实用库”即可获得源码的下载链接。 概述 C中的Socket编程是实现网络通信的基础允许程序通过网络与其他程序交换数据。但Socket编程在Windows和Linux系统上存在一些差异主要包括如下几点。 1、Linux涉及网络编程的头文件主要为sys/socket.h、netinet/in.h、arpa/inet.hWindows上的头文件主要为winsock2.h。 2、Linux不需要显式初始化和清理操作Windows需要使用WSAStartup和WSACleanup进行显式初始化和清理操作。 3、Linux通常使用perror()或检查返回值错误码直接从系统调用返回。Windows一般使用WSAGetLastError()获取错误码并通过WSASetLastError()设置错误码。 4、Linux使用标准的POSIX数据类型比如socklen_t。Windows需要使用特定的类型比如用SOCKET代替int作为套接字描述符。 新手对以上这些差异不熟悉的话往往会遇到各种各样的问题。另外阻塞与非阻塞方式发送和接收数据接口的使用方式也是完全不一样的。为了屏蔽这些差异并提供更加易用的接口我们封装了CHP_Socket类。 CHP_Socket CHP_Socket类是一个接口类不需要实例化。因此我们将构造函数和析构函数声明成了私有的并提供了若干实用的静态函数。这些静态函数涵盖全局初始化、全局清理、初始化TCP套接字、非阻塞连接、非阻塞发送、非阻塞接收等各种操作。 CHP_Socket类的头文件可参考下面的示例代码。
#pragma once#ifdef _WIN32#include winsock2.h
#else#include unistd.h
#endif#include HP_Types.h#define HP_SOCKET_E_GENERAL -1
#define HP_SOCKET_E_NOROUTE -2
#define HP_SOCKET_E_UNREACHABLE -3
#define HP_SOCKET_E_NOSERVER -4
#define HP_SOCKET_E_TIMEOUT -5
#define HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK 1
#define HP_SOCKET_E_ATLEAST_ONE_BYTE 2#ifdef _WIN32#define HP_SOCKET_INVALID_HANDLE INVALID_SOCKETtypedef SOCKET HP_SOCKET;
#else#define HP_SOCKET_INVALID_HANDLE -1typedef int HP_SOCKET;
#endifclass CHP_Socket
{
public:static int Startup();static int Cleanup();static HP_SOCKET InitTcp(unsigned int uiRecvBufSize 0, unsigned int uiSendBufSize 0, bool bNoBlock true);static HP_SOCKET InitUdp(unsigned int uiRecvBufSize 0, unsigned int uiSendBufSize 0, bool bNoBlock true);static void Deinit(HP_SOCKET sock);static int SetLinger(HP_SOCKET sock, bool bLinger, unsigned int uiTimeoutSec);static int EnableNoBlock(HP_SOCKET sock, bool bEnable true);static int EnableReuseAddr(HP_SOCKET sock, bool bEnable true);static int EnableBroadcast(HP_SOCKET sock, bool bEnable true);static int SetOption(HP_SOCKET sock, int nOptionName, char *pOption, int nOptionLen);static int GetOption(HP_SOCKET sock, int nOptionName, char *pOption, int nOptionLen);static int Bind(HP_SOCKET sock, unsigned int uiIP, unsigned short usPort);static int Bind(HP_SOCKET sock, const char *pszIP, unsigned short usPort);static int Listen(HP_SOCKET sock, int nListenNum);static int Accept(HP_SOCKET sock, HP_SOCKET sockNew);static int Connect(HP_SOCKET sock, unsigned int uiIP, unsigned short usPort);static int Connect(HP_SOCKET sock, const char *pszIP, unsigned short usPort);static int ProbeConnect(HP_SOCKET sock);static int TcpSendSingle(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nBufLen);static int TcpSendWhole(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nTotalLen, int nSendedLen);static int TcpSendTimeout(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nBufLen, unsigned int uiTimeoutSec);static int TcpRecvSingle(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nBufLen);static int TcpRecvWhole(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nTotalLen, int nRecvedLen);static int TcpRecvWholeUntilKey(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nTotalLen, int nRecvedLen, const char *pszKey);static int TcpRecvTimeout(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nBufLen, unsigned int uiTimeoutSec);static int UdpSend(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nBufLen, unsigned int uiIP, unsigned short usPort);static int UdpSend(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nBufLen, const char *pszIP, unsigned short usPort);static int UdpRecv(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nBufLen, unsigned int uiIP, unsigned short usPort);static int UdpRecv(HP_SOCKET sock, char *pBuf, int nBufLen, char pszIP[16], unsigned short usPort);static int GetRemoteAddr(HP_SOCKET sock, unsigned int uiIP, unsigned short usPort);static int GetRemoteAddr(HP_SOCKET sock, char pszIP[16], unsigned short usPort);static int GetLocalAddr(HP_SOCKET sock, unsigned int uiIP, unsigned short usPort);static int GetLocalAddr(HP_SOCKET sock, char pszIP[16], unsigned short usPort);static char *IPUintToStr(unsigned int uiIP, char pszIP[16]);static unsigned int IPStrToUint(const char *pszIP);static unsigned short HostToNetwork(unsigned short usValue);static unsigned int HostToNetwork(unsigned int uiValue);static HP_U64 HostToNetwork(HP_U64 ui64Value);static unsigned short NetworkToHost(unsigned short usValue);static unsigned int NetworkToHost(unsigned int uiValue);static HP_U64 NetworkToHost(HP_U64 ui64Value);static int BindDevice(HP_SOCKET sock, const char *pszNetName eth0);private:static int SetRecvBufSize(HP_SOCKET sock, unsigned int uiSize);static int SetSendBufSize(HP_SOCKET sock, unsigned int uiSize);static int PasreErrorCode(int nErrorCode);static int Select(HP_SOCKET sock, unsigned int uiTimeoutSec, bool bCheckWrite);private:CHP_Socket();~CHP_Socket();
}; 在头文件的开头部分我们定义几个错误码。其中小于0的值表示遇到了错误大于0的值表示非阻塞模式下未发送完或接收完所有数据。各个错误码具体的含义如下。 HP_SOCKET_E_GENERAL通用错误。 HP_SOCKET_E_NOROUTE网络不可达。 HP_SOCKET_E_UNREACHABLE主机不可达。 HP_SOCKET_E_NOSERVER服务器拒绝。 HP_SOCKET_E_TIMEOUT连接超时或收发数据超时。 HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK未连接上需要继续等待或未收到数据需要继续等待或数据未发送出去需要继续等待。 HP_SOCKET_E_ATLEAST_ONE_BYTE收到或者发送了至少一个字节的数据。 接下来我们将详细介绍CHP_Socket类导出的公共接口。 Startup全局初始化应用层在程序开始调用一次即可。返回值为0表示成功其他为错误码。 Cleanup全局清理应用层在程序结束调用一次即可。返回值为0表示成功其他为错误码。 InitTcp初始化TCP套接字。参数uiRecvBufSize为接收缓冲区大小单位为B传0默认为8KB。参数uiSendBufSize为发送缓冲区大小单位为B传0默认为8KB。参数bNoBlock表示是否设置非阻塞模式。成功返回套接字失败返回HP_SOCKET_INVALID_HANDLE。 InitUdp初始化UDP套接字参数与返回值的含义同上。
Deinit释放socket。参数sock为待释放的套接字可以是TCP套接字也可以是UDP套接字。 SetLinger设置socket的SO_LINGER参数Windows不支持该接口会直接返回错误。参数sock为需要设置的套接字参数bLinger表示是否启用延迟关闭参数uiTimeoutSec为延迟关闭的时间单位为秒。返回值为0表示成功其他为错误码。 EnableNoBlock使能socket的非阻塞模式。参数sock为需要设置的套接字参数bEnable表示是否使能非阻塞模式。返回值为0表示成功其他为错误码。 EnableReuseAddr使能socket重复绑定。参数sock为需要设置的套接字参数bEnable表示是否使能重复绑定。返回值为0表示成功其他为错误码。 EnableBroadcast使能socket发送广播信息。参数sock为需要设置的套接字参数bEnable表示是否使能发送广播信息。返回值为0表示成功其他为错误码。 SetOption调用setsockopt设置socket的SOL_SOCKET选项。参数sock为需要设置的套接字参数snOptionName为选项名称具体参考setsockopt的optname参数定义。参数pOption为选项值内容具体参考setsockopt的optvalue参数定义。参数nOptionLen为选项值内容长度具体参考setsockopt的optlen参数定义。返回值为0表示成功其他为错误码。 GetOption调用getsockopt获取socket的SOL_SOCKET选项参数与返回值的含义同上。 Bind绑定socket的本地地址。参数sock为需要设置的套接字参数uiIP或pszIP为绑定的IP地址网络字节序整数或字符串参数usPort为绑定的端口。返回值为0表示成功其他为错误码。 Listen监听socket的连接。参数sock为需要设置的套接字参数nListenNum为请求队列的最大连接数。返回值为0表示成功其他为错误码。 Accept接受客户端的连接请求。参数sock为已经监听的套接字参数sockNew为请求连接的客户端套接字用于传出。返回值为0表示成功其他为错误码。 Connect连接指定的服务器地址。参数sock为需要连接的套接字参数uiIP或pszIP为需要连接的服务器IP地址网络字节序整数或字符串参数usPort为需要连接的服务器端口。返回值为0表示连接成功HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK表示正在连接需要调用ProbeConnect不断探测其他为错误码。 ProbeConnect非阻塞模式下探测连接服务器是否成功。参数sock为需要探测连接的套接字。返回值为0表示连接成功HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK表示需要等会继续探测其他为错误码。 TcpSendSingleTCP连接发送数据。参数sock为需要发送数据的套接字参数pBuf为需要发送的数据参数nBufLen传入时为需要发送数据的长度传出时为已经发送的数据长度。返回值为0表示成功HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK表示需要等会继续发送其他为错误码。 TcpSendWholetcp连接发送数据可以从上次已发送的位置继续发送数据。参数sock为需要发送数据的套接字参数pBuf为需要发送的数据参数nTotalLen为需要发送数据的总长度参数nSendedLen传入时为已经发送数据的长度传出时为最新已经发送的数据长度。返回值为0表示成功HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK表示需要等会继续发送HP_SOCKET_E_ATLEAST_ONE_BYTE表示发送了至少一个字节的数据也需要继续发送其他为错误码。 TcpSendTimeoutTCP连接在指定的超时时间内发送数据。参数sock为需要发送数据的套接字参数pBuf为需要发送的数据参数nBufLen为需要发送数据的长度参数uiTimeoutSec为指定的超时时间单位为秒。返回值为0表示成功其他为错误码。 TcpRecvSingleTCP连接接收数据。参数sock为需要接收数据的套接字参数pBuf为接收数据的缓存参数nBufLen传入时为需要接收的数据长度传出时为已经接收到数据的长度。返回值为0表示成功HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK表示需要等会继续接收其他为错误码。 TcpRecvWholeTCP连接接收数据可以从上次已接收的位置继续接收数据。参数sock为需要接收数据的套接字参数pBuf为接收数据的缓存参数nTotalLen为接收数据的总长度参数nRecvedLen传入时为缓存中已经接收的数据长度传出时为最新已经接收的数据长度。返回值为0表示成功HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK表示需要等会继续接收HP_SOCKET_E_ATLEAST_ONE_BYTE表示收到了至少一个字节的数据也需要继续接收其他为错误码。 TcpRecvWholeUntilKeyTCP连接接收数据直到指定的字符串为止。参数sock为需要接收数据的套接字参数pBuf为接收数据的缓存参数nTotalLen为接收数据的总长度参数nRecvedLen传入时为缓存中已经接收的数据长度传出时为最新已经接收的数据长度参数pszKey为指定的结束字符串一般用于接收指定的边界。返回值为0表示成功HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK表示需要等会继续接收HP_SOCKET_E_ATLEAST_ONE_BYTE表示收到了至少一个字节的数据也需要继续接收其他为错误码。 TcpRecvTimeoutTCP连接在指定的超时时间内接收数据。参数sock为需要接收数据的套接字参数pBuf为接收数据的缓存参数nBufLen为接收数据的长度参数uiTimeoutSec为指定的超时时间单位为秒。返回值为0表示成功其他为错误码。 UdpSend UDP连接发送数据。参数sock为需要发送数据的套接字参数pBuf为需要发送的数据参数nBufLen为传入需要发送数据的长度返回已经发送数据的长度参数uiIP或pszIP为发送目标的IP地址网络字节序整数或字符串参数usPort为发送目标的端口。返回值为0表示成功HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK表示需要等会继续发送其他为错误码。 UdpRecvUDP连接接收数据。参数sock为需要接收数据的套接字参数pBuf为接收数据的缓存参数nBufLen传入时为需要接收的数据长度传出时为已经接收到数据的长度。参数uiIP或pszIP返回接收数据的来源IP地址网络字节序整数或字符串参数usPort返回接收数据的来源端口。返回值为0表示成功HP_SOCKET_E_WOULDBLOCK表示需要等会继续接收其他为错误码。 GetRemoteAddr获取套接字的对端IP地址和端口。参数sock为需要获取的套接字参数uiIP或pszIP表示返回的IP地址网络字节序整数或字符串参数usPort表示返回的端口。返回值为0表示成功其他为错误码。 GetLocalAddr获取套接字本地绑定的IP地址和端口参数与返回值的含义同上。 IPUintToStr将整数型IP地址网络字节序转换成字符串型IP地址。参数uiIP为整数型IP地址网络字节序参数pszIP为字符串型IP地址用于传出。返回值为字符串型IP地址非NULL表示成功否则失败。 IPStrToUint将字符串型IP地址转换成整数型IP地址网络字节序。参数pszIP为字符串型IP地址返回值为整数型IP地址网络字节序非0表示成功否则失败。 HostToNetwork将主机字节序转换成网络字节序可以是16位无符号整数、32位无符号整数、64位无符号整数。 NetworkToHost将网络字节序转换成主机字节序可以是16位无符号整数、32位无符号整数、64位无符号整数。 BindDevice将套接字绑定到某个设备该接口仅对Linux有效该接口一般用于多卡绑定同时发送数据。参数sock为套接字参数pszNetName为设备的网卡接口名称默认为eth0。返回值为0表示成功其他为错误码。 总结 Socket编程是实现网络间进程通信的基础技术之一掌握它等于掌握了网络通信的“语言”。无论是简单的数据传输、文件共享还是复杂的分布式系统构建Socket都是不可或缺的知识点。了解Socket编程的底层机制有助于开发者对网络应用的性能瓶颈进行定位和优化比如通过调整缓冲区大小、使用非阻塞IO或异步IO模型等方式提升数据传输效率。
