WinSock-EchoCInt程序学习

//写在前面，该系列是对《WinSock网络编程经络》的学习笔记。

//写写博客，码码代码，每天积累一点。

Echo客户程序：

Echo，直译回声，其实就是一个简单的网络通信调试和测量工具，Echo服务器将收到的任何信息发回给客户端。初学阶段利用TCP协议（当然也可以使用UDP协议），使用知名端口号7，来实现简单的Echo功能。

头文件包含：

#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>

WinSock有两个版本，版本1.1–>winsock.h；版本2.2–>winsock2.h。版本2.2兼容1.1的实现，所以一般直接使用winsock2.h。而且winsock2.h中包含Windows.h头文件，所以不需要在包含Windows.h头文件。

链接库文件：

#pragma comment(lib,"ws2_32") /*WinSock使用的库函数*/

这里接触到了新的与编译命令：#pragma。这里有网上找到的一些关于这个命令的资料：#pragma命令详解（一）这篇博客说的很详细。但目前需要用到的comment命令的5个预定义标识符hi一lib。lib就是在目标文件中放入库搜索记录，需要有commentstring参数，其实就是指需要链接器搜索的库文件。需要注意的是，它优先于默认的设置重点搜索记录。这行代码意思就是链接ws2_32.lib。

定义常量：

#define ECHO_DEF_PORT   7   /*定义默认的端口号*/
#define ECHO_BUF_SIZE   256 /*定义缓冲区大小256字节*/

这里接触到了#define宏定义命令。同样，这里有网上找到的关于这个命令的资料：#define详解这篇博客中介绍了#define的变体#ifdef、#ifndef等，很有用，在这里标记一下，以后遇到了可以回过头来查询。这里用到的就是简单的常量宏定义。好处有：

1.能让程序清晰明确，常量一眼便知；

2.让程序便于修改，修改宏定义处常量即可修改程序中各处数值。

启动函数：

int main(int argc, char *argv){
/*代码*/
}

这就是熟悉的int main(int argc, char *argv）{}首先，argc是命令行总的参数，argv[]是argc个参数，其中，argv[0]是程序的名字（就是我们自己定义的程序名），argv[1]到argv[argc-1]程序运行时，用户从命令行中输入的参数。

命令行参数

if (argc < 2) {
printf("input %s server_address [port]\n", argv[0]);
return -1;
}
if (argc >= 3) {
port = atoi(argv[2]);
}

本程序设定2个参数，一个程序本身名字，即argv[0]，另一个为服务器地址，若有第三个参数，设为服务器端口号，若没有则使用默认端口号（ECHO_DEF_PORT 7）

WinSock初始化

WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), &wsa_data);

这里是使用WSAStartup初始化WinSock动态链接库，它必须是被应用程序调用的第一个WinSock函数。

指定地址和端口号

serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(port);
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

客户端与服务器建立连接时需要设定socket中一些信息：服务器的地址和端口号，那么这些信息被放在一个struct sockaddr_in中，这个数据结构中有:

sin_family:地址族，Internet地址族都是用AF_INET标识；

sin_port:16位的端口号，注意要转换成网络字节序；

sin_addr:32位的IP地址，即服务器地址，通过获取命令行中第一行输入，由于命令行输入是ASCII格式，所以通过inet_addr转换成二进制格式地址。

需要注意的是VS2013后对旧的int_addr进行了更改，所以运行时会报错，提示要么更换为inet_pton() or InetPton()，或者添加 _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS的预处理器命令，让编译器别报错。我是采用后者解决的。

创建套接口：

echo_soc = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

网络通信的第一步就是创建一个socket，调用socket()函数，接受三个参数：

1.AF_INET，指明通信使用的地址族，该参数代表TCP/IP地址，常用的还有AF_UNIX代表UNIX地址；

2.SOCK_STREAM是socket的类型，提供面向连接的全双工服务，若使用UDP协议，设定数据报套接口，使用SCOK_DGRAM；；

3.使用具体的协议，由于只有TCP提供的是数据流服务，所以，2中使用的是SOCK_STREAM，就不需要指定具体的协议，参数设为0即可。

成功返回的是标识socket的句柄，即这里定义的echo_soc；失败返回INVALID_SOCKET，后面可以通过WSAGetLastError获得具体的错误代码。

建立连接：

result = connect(echo_soc, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

这里通过connect()建立与服务器的连接：

第一个参数就是之前返回标识socket的句柄echo_soc；

第二个参数是服务器的地址，由于函数形参与实参不一致，形参是通用的socket地址结构指针–>struct sockaddr *，所以这里要进行强制类型转换，即取serv_addr的引用；

第三个参数是地质结构的长度，通过sizeof()函数获取serv_addr实现。

发送和接收：

if (result == 0) {
result = send(echo_soc, test_data, send_len, 0);
result = recv(echo_soc, recv_buf, ECHO_BUF_SIZE, 0);
}

发送数据用send，接收数据用recv。第一个参数都是socket句柄echo_soc；第二个参数，send的是数据缓冲区，recv是接收缓冲区；第三个参数，send的是要传输数据的长度，recv的是缓冲区的长度。

进一步挖掘send与recv函数的使用可以参考这篇Socket send函数与recv函数详解。

显示信息：

if (result > 0) {
recv_buf[result] = 0;
printf("[Echo Clinet] receives: \"%s\"\r\n", recv_buf);
}
else
printf("[Echo Client] error : %d.\r\n", WSAGetLastError());

这里要注意recv_buf[result]=0;这一句说明的是什么意思？个人觉得，result是send和recv函数的返回值，而当这两个函数执行成功时，返回的是发送或者接收的数据大小。而将数据大小作为recv_buf[]的参数，应该是test_data最后一位表示终止符“/0”，所以才会用这样一句来判断。

这只是目前个人的想法，后面会多学点东西再回过头来验证一下。

关闭连接：

closesocket(echo_soc);
WSACleanup();

一定要及时关闭连接并释放WinSock的资源。

运行结果：

刚开始直接生成项目然后就F5运行了，但命令行窗口显示一下就消失了，仔细一看发现还需要事先打开服务器程序。然后才能在客户端程序输入：

EchoCInt.exe 127.0.0.1

应该会收到如下结果

[Echo Client] receives:”Hello World!”

写在最后：

将之前所有综合起来会得到完整的程序：

#include <stdio.h>
#include <winsock2.h>

#pragma comment(lib, "ws2_32")  /*WinSock使用的库函数*/

#define ECHO_DEF_PORT   7   /*宏定义默认连接端口号*/
#define ECHO_BUF_SIZE   256 /*宏定义缓冲区大小*/

int main(int argc, char **argv) {
WSADATA wsa_data;
SOCKET echo_soc = 0;   /*创建socket句柄*/
struct sockaddr_in serv_addr;   /*创建服务器地址结构体*/
unsigned short port = ECHO_DEF_PORT;
int result = 0, send_len = 0;
char *test_data = "Hello World!", recv_buf[ECHO_BUF_SIZE];

if (argc < 2) {
printf("input %s server_address [port]\n", argv[0]);
return -1;
}

if (argc >= 3) {
port = atoi(argv[2]);
}

WSAStartup(MAKEWORD(2, 0), &wsa_data);   /*初始化WinSock资源*/
send_len = strlen(test_data);

/*服务器地址参数设定*/
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(port);
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);

if (serv_addr.sin_addr.s_addr == INADDR_NONE) {
printf("[ECHO] invalid address\n");
return -1;
}

/*创建socket*/
echo_soc = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
result = connect(echo_soc, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

/*连接成功*/
if (result == 0) {
result = send(echo_soc, test_data, send_len, 0);
result = recv(echo_soc, recv_buf, ECHO_BUF_SIZE, 0);
}

if (result > 0) {
recv_buf[result] = 0;
printf("[Echo Clinet] receives: \"%s\"\r\n", recv_buf);
}
else
printf("[Echo Client] error : %d.\r\n", WSAGetLastError());

/*关闭资源*/
closesocket(echo_soc);
WSACleanup();

return 0;
}

这个程序其实挺简单，但确实能初步接触WinSock编程，接下来会编写服务器程序，到时候要结合起来看看。