【TCP通信】Demo可进行二次开发(详细代码）

其他 2020-01-23 10:26:02 阅读次数: 0

来自博主：
   TCP通信是我在大学的第二个年头实现的，虽然过去了小半年，但是依然感觉当初做的还不错，唯一的遗憾就是没有打破局域网的限制，不过同志们可以在宿舍或者实验室，做聊天工具娱乐一下还是可以的！
（后来做了内网穿透，完全是局域网IP问题，换个全网IP就好了）

01

TCP原理概述

    首先你需要明白连接的建立需要 “三次握手协议”，这种建立连接的方法是为了防止产生错误的连接而设定，三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了。

TCP三次握手的过程如下：
    第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认。
    第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN(ack=j+1)，同时自己也发送一个SYN包(syn=k)，即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态。
    第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。
    其次主过程可分为：服务器监听、客户端系列操作。
服务器监听：
    服务器承担着主要通信的责任，在检测网络状态良好的同时，一直等待客户端的请求连接，其次将客户端发送来的消息进行数据处理，这些数据我需要放在哪里，这些数据我又该发送给谁。
客户端系列：
    客户端需要做是，通过我的 IP和端口号锁定我的服务器，三次握手协议过后，即可通信。用很官方的话来讲就是：客户端的套接字提出连接请求，向服务器端套接字提出连接请求。
在这里插入图片描述

02

个人制作理念

    TCP与UDP通信的最大的不同点就是：我们来拿A传递消息给B、C、D例子来说，UDP的通信是A把消息传递给(BCD),但是A并不知道（BCD）是否接收到消息，就像是 “村长用广播给村民传达消息，村民是否听到？村长并不知道”，关系方程可写为：{A→（B，C，D）}。

    但是TCP就不同于UDP，TCP是需要在保证 两者之间相互建立连接的基础上，在进行通信，关系方程可写为：{（A↔B）,（A↔C）,（A↔D）}。
如果想要把B的消息传给C、D呢？
如果想要把C的消息传给B、D呢？
如果想要把D的消息传给B、C呢？
… … …
那我们该怎么办呢？
    我们可能做不出来像QQ、微信那么强大的系统，但是做个小小的聊天工具还是有能力的！有句老话说的好：一口吃个胖子还真不太现实。
    再回到TCP的关系方程中，{（A↔B）,（A↔C）,（A↔D）}，他们之间的公共点就是“A”，我们要运用公共点A，把B的消息给其他人，A的价值充当着服务器，此时关系方程在此需求上变为：
{（B↔A）} 然后 {（A↔B）,（A↔C）,（A↔D）}
    发送一条消息主要有三点：发给谁？发什么？谁发的？？
例如：B发给D消息，首先B作为发送方肯定知道三点，然后我们需要让传递者A知道这三点，其次才能让消息准确的传达给接收方。B的 IP+端口+消息（谁发的？发什么？），D的 IP+端口（发给谁？），把内容打包给A，A经过数据分析处理发送给消息要去往的地方。只有这样关系方程才可以变为： {（B↔A）} 然后 {（A↔D）}

03

代码实现

（编译环境：VS2013，先运行服务器程序，在运行客户端程序即可）

服务器代码：

#pragma warning(disable:4996)
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "winsock2.h"
#include<cstdlib>
#include <process.h>
#include<WS2tcpip.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//引用库文件
using namespace std;
void sendmain();

char sendbuff[1024];    //所需要发送给客户人员的内容信息
const int maxperson=20; //最大连接服务器人数
SOCKET user[maxperson]; //客户端人员
/**
* 在一个新的线程里面接收数据
*/
void Recvmain(void * p)
{
 char recvBuf[1024];
 SOCKET sockConn = (SOCKET)p;
 while (true)
 {
  memset(recvBuf, 0, sizeof(recvBuf));
  //      //接收数据
  if (recv(sockConn, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0) != -1)
  {
   printf("%s\n", recvBuf);
   strcpy(sendbuff, recvBuf);
  }
  else
   break;
  //_beginthread(sendmain, 1024 * 1024, NULL);
  //cout << recv(sockConn, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0) << endl;
 }
 closesocket(sockConn);
}

int sizefun(char sendbuff[1024])  //sendbuff长度
{
 int i = 0;
 while (sendbuff[i] != 0)
 {
  i++;
 }
 return i + 3;
}

void sendmain(void * p)
{
 
 while (true)
 {
  if (sendbuff[0] != 0)
  {
   int len = sizefun(sendbuff);
        for (int i = 0; i < 20; i++)
  {
   if (user[i] == NULL)
   {
    break;
   }
   send(user[i], sendbuff,len, 0);
   //Sleep(500);
   /*if (iSend == SOCKET_ERROR)
   {
    printf("发送失败");
    break;
   }*/
  }
  memset(sendbuff, 0, sizeof(sendbuff));
  }
  
 }
 //closesocket(sockConn);
}

int main()
{
 WSADATA wsaData;
 int port = 8888;//端口号
 if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
 {
  printf("初始化失败");
  return 0;
 }
  //创建用于监听的套接字,即服务端的套接字
 SOCKET sockSrv = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

SOCKADDR_IN addrSrv;
 addrSrv.sin_family = AF_INET;
 addrSrv.sin_port = htons(port); //1024以上的端口号
 /**
 * INADDR_ANY就是指定地址为0.0.0.0的地址，这个地址事实上表示不确定地址，或“所有地址”、“任意地址”。 一般来说，在各个系统中均定义成为0值。
 */
  addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);

 int retVal = bind(sockSrv, (LPSOCKADDR)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR_IN));
 if (retVal == SOCKET_ERROR){
  printf("连接失败:%d\n", WSAGetLastError());
  return 0;
 }
 if (listen(sockSrv, 10) == SOCKET_ERROR){
  printf("监听失败:%d", WSAGetLastError());
  return 0；
  }
 _beginthread(sendmain, 1024 * 1024, NULL);
 SOCKADDR_IN addrClient;
 int len = sizeof(SOCKADDR);
 SOCKET sockConn;
 
while (1)
 {
  //等待客户请求到来
  sockConn = accept(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrClient, &len);
  if (sockConn == SOCKET_ERROR)
  {
   printf("等待请求失败:%d", WSAGetLastError());
   break;
  }
  
  printf("\n客户端的IP是:[%s]\n", inet_ntoa(addrClient.sin_addr));

  //发送提示
  char sendbuf[] = "你好，服务端已经加载完毕！";
  int iSend = send(sockConn, sendbuf, sizeof(sendbuf), 0);
   if (iSend == SOCKET_ERROR)
  {
   printf("发送失败");
   break;
  }
   for (int i = 0; i < maxperson; i++)  //将当前请求加入的客户端放入user[]数组中
  {
   if (user[i] == sockConn)
    break;
   if (user[i] == NULL)
   {
    user[i] = sockConn;
    break;
   }
  }
    _beginthread(Recvmain, 1024 * 1024, (void*)sockConn);
 }
 
 closesocket(sockSrv);
 WSACleanup();
 system("pause");
 return 0;
}

客户端代码：

#pragma warning(disable:4996)
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "winsock2.h"
#include <string>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//引用库文件
#include <process.h>
using namespace std;
#define IP "127.0.0.1"       //IP地址

void Recvmain(void * p)
{
 char recvBuf[100];
 
 SOCKET sock = (SOCKET)p;
 int n = 0;
 /*while ((n = recvfrom(sock, s, sizeof(s), 0, (sockaddr*)&sfrom, &slen)) > 0)
 {
  s[n] = '\0';
  cout << endl << inet_ntoa(sfrom.sin_addr) << "-" << htons(sfrom.sin_port) << ": " << s << endl;
  memset(s, 0, sizeof(s));
 }*/
 
while (true)
 {
  sockaddr_in sfrom = { 0 };
     int slen = sizeof(sfrom);//in out
  memset(recvBuf, 0, sizeof(recvBuf));
  //      //接收数据
  if (recv(sock, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0) != -1)
  {
   //cout << inet_ntoa(sfrom.sin_addr) << " : ";
    printf("%s\n", recvBuf);
  } 
  else
   break;
 }
 closesocket(sock);
} 

void sendmain()
{
 cout << "请输入昵称：";
 string name;
 cin >> name;
 fflush(stdin);
 cout << "\n 等待连接..\n\n";
 //加载套接字
 WSADATA wsaData;
 char buff[1024];
 memset(buff, 0, sizeof(buff));

if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
 {
  printf("初始化Winsock失败");
  return ;
 }
 SOCKADDR_IN addrSrv;
 addrSrv.sin_family = AF_INET;
 addrSrv.sin_port = htons(8888);//端口号
 addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(IP);//IP地址
//创建套接字
 SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 if (SOCKET_ERROR == sockClient){
  printf("Socket() error:%d", WSAGetLastError());
  return ;
 }
 //向服务器发出连接请求
 if (connect(sockClient, (struct  sockaddr*)&addrSrv, sizeof(addrSrv)) == INVALID_SOCKET){
  printf("连接失败:%d", WSAGetLastError());
  return ;
 }
  else
 {
  //HANDLE hThread = CreateThread(NULL, 0, Fun, &sockClient, 0, NULL);
  //接收数据
  _beginthread(Recvmain, 1024 * 1024, (void*)sockClient);
 }
 
 //发送数据
 string str = "###测试人员 " + name + " 客户端已加入服务器！\n";
 char buffs[1024];
 buffs[str.size()] = '\0';
 str.copy(buffs, str.size()+1, 0);
 send(sockClient, buffs,str.size(), 0);
 //不断输入，然后发送
 while (true)
 {
  string str;
  getline(cin, str);
  int len = str.size();
  str = name +" : "+ str;
  str.copy(buffs, str.size()+1, 0);
  send(sockClient, buffs, str.size(), 0);
 }
 
 //关闭套接字
 closesocket(sockClient);
 WSACleanup();//释放初始化Ws2_32.dll所分配的资源。
 system("pause");
 return ;
 }

完毕。

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