book241.cpp和book242.cpp程序已经有点长了,有些啰嗦了,如果还想扩展功能,或用于多进程、多线程,程序结构将非常复杂。
不管是socket通信程序的客户端还是服务端,准备工作的代码又长又难看占地方,影响了主程序的结构,必须分离出来。
如何分离? 封装。
C语言只能把程序代码封装成函数。
示例(book245.cpp)
/* * 程序名:book245.cpp,此程序用于演示用C语言的方法封装socket客户端 * 作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525 */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <netdb.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> // TCP客户端连服务端的函数,serverip-服务端ip,port通信端口 int connecttoserver(const char *serverip,const int port); int main() { // 向服务器发起连接请求 int sockfd=connecttoserver("118.89.50.198",5051); if (sockfd<=0) { printf("连接服务器失败,程序退出。\n"); return -1; } char strbuffer[1024]; // 与服务端通信,发送一个报文后等待回复,然后再发下一个报文。 for (int ii=0;ii<10;ii++) { memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer)); sprintf(strbuffer,"这是第%d个超级女生,编号%03d。",ii+1,ii+1); if (send(sockfd,strbuffer,strlen(strbuffer),0)<=0) break; printf("发送:%s\n",strbuffer); memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer)); if (recv(sockfd,strbuffer,sizeof(strbuffer),0)<=0) break; printf("接收:%s\n",strbuffer); } close(sockfd); } // TCP客户端连服务端的函数,serverip-服务端ip,port通信端口 // 返回值:成功返回已连接socket,失败返回-1。 int connecttoserver(const char *serverip,const int port) { int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); // 创建客户端的socket struct hostent* h; // ip地址信息的数据结构 if ( (h = gethostbyname(serverip)) == 0 ) { perror("gethostbyname"); close(sockfd); return -1; } // 把服务器的地址和端口转换为数据结构 struct sockaddr_in servaddr; memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_port = htons(port); memcpy(&servaddr.sin_addr,h->h_addr,h->h_length); // 向服务器发起连接请求 if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) != 0) { perror("connect"); close(sockfd); return -1; } return sockfd; }
在book245.cpp中,把客户端连接服务端的socket操作封装到connecttoserver函数中,主程序的代码更简洁。
示例(book246.cpp)
/* * 程序名:book246.cpp,此程序用于演示用C语言的方法封装socket服务端 * 作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525 */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <netdb.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> // 初始化服务端的socket,port为通信端口 // 返回值:成功返回初始化的socket,失败返回-1。 int initserver(int port); int main() { int listenfd=initserver(5051); // 服务端用于监听的socket if (listenfd<=0) { printf("服务端初始化失败,程序退出。\n"); return -1; } // 接受客户端的连接。 int clientfd; // 客户端的socket if ( (clientfd=accept(listenfd,0,0)) <= 0) { printf("服务端accept失败,程序退出。\n"); return -1; } printf("客户端已连接。\n"); // 与客户端通信,接收客户端发过来的报文后,回复ok。 char strbuffer[1024]; while (1) { memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer)); if (recv(clientfd,strbuffer,sizeof(strbuffer),0)<=0) break; printf("接收:%s\n",strbuffer); strcpy(strbuffer,"ok"); if (send(clientfd,strbuffer,strlen(strbuffer),0)<=0) break; printf("发送:%s\n",strbuffer); } printf("客户端已断开连接。\n"); close(clientfd); close(listenfd); // 关闭socket } // 初始化服务端的socket,port为通信端口 // 返回值:成功返回初始化的socket,失败返回-1。 int initserver(int port) { int listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); // 创建服务端的socket // 把服务端用于通信的地址和端口绑定到socket上 struct sockaddr_in servaddr; // 服务端地址信息的数据结构 memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; // 协议族,在socket编程中只能是AF_INET servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 本主机的任意ip地址 servaddr.sin_port = htons(port); // 绑定通信端口 if (bind(listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) != 0 ) { perror("bind"); close(listenfd); return -1; } // 把socket设置为监听模式 if (listen(listenfd,5) != 0 ) { perror("listen"); close(listenfd); return -1; } return listenfd; }
在book246.cpp中,把服务端初始化socket操作封装到initserver函数中,主程序的代码更简洁。
C++语言可以封装数据和函数,采用的是类。
示例(book247.cpp)
/* * 程序名:book247.cpp,此程序用于演示用C++的方法封装socket客户端 * 作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525 */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <netdb.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> // TCP客户端类 class CTcpClient { public: int m_sockfd; CTcpClient(); // 向服务器发起连接,serverip-服务端ip,port通信端口 bool ConnectToServer(const char *serverip,const int port); // 向对端发送报文 int Send(const void *buf,const int buflen); // 接收对端的报文 int Recv(void *buf,const int buflen); ~CTcpClient(); }; int main() { CTcpClient TcpClient; // 向服务器发起连接请求 if (TcpClient.ConnectToServer("118.89.50.198",5051)==false) { printf("TcpClient.ConnectToServer(\"118.89.50.198\",5051) failed,exit...\n"); return -1; } char strbuffer[1024]; for (int ii=0;ii<5;ii++) { memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer)); sprintf(strbuffer,"这是第%d个超级女生,编号%03d。",ii+1,ii+1); if (TcpClient.Send(strbuffer,strlen(strbuffer))<=0) break; printf("发送:%s\n",strbuffer); memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer)); if (TcpClient.Recv(strbuffer,sizeof(strbuffer))<=0) break; printf("接收:%s\n",strbuffer); } } CTcpClient::CTcpClient() { m_sockfd=0; // 构造函数初始化m_sockfd } CTcpClient::~CTcpClient() { if (m_sockfd!=0) close(m_sockfd); // 析构函数关闭m_sockfd } // 向服务器发起连接,serverip-服务端ip,port通信端口 bool CTcpClient::ConnectToServer(const char *serverip,const int port) { m_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); // 创建客户端的socket struct hostent* h; // ip地址信息的数据结构 if ( (h=gethostbyname(serverip))==0 ) { close(m_sockfd); m_sockfd=0; return false; } // 把服务器的地址和端口转换为数据结构 struct sockaddr_in servaddr; memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; servaddr.sin_port = htons(port); memcpy(&servaddr.sin_addr,h->h_addr,h->h_length); // 向服务器发起连接请求 if (connect(m_sockfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr))!=0) { close(m_sockfd); m_sockfd=0; return false; } return true; } int CTcpClient::Send(const void *buf,const int buflen) { return send(m_sockfd,buf,buflen,0); } int CTcpClient::Recv(void *buf,const int buflen) { return recv(m_sockfd,buf,buflen,0); }
示例(book248.cpp)
/* * 程序名:book248.cpp,此程序用于演示用C++的方法封装socket服务端 * 作者:C语言技术网(www.freecplus.net) 日期:20190525 */ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <netdb.h> #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> #include <arpa/inet.h> class CTcpServer { public: int m_listenfd; // 服务端用于监听的socket int m_clientfd; // 客户端连上来的socket CTcpServer(); bool InitServer(int port); // 初始化服务端 bool Accept(); // 等待客户端的连接 // 向对端发送报文 int Send(const void *buf,const int buflen); // 接收对端的报文 int Recv(void *buf,const int buflen); ~CTcpServer(); }; int main() { CTcpServer TcpServer; if (TcpServer.InitServer(5051)==false) { printf("TcpServer.InitServer(5051) failed,exit...\n"); return -1; } if (TcpServer.Accept() == false) { printf("TcpServer.Accept() failed,exit...\n"); return -1; } printf("客户端已连接。\n"); char strbuffer[1024]; while (1) { memset(strbuffer,0,sizeof(strbuffer)); if (TcpServer.Recv(strbuffer,sizeof(strbuffer))<=0) break; printf("接收:%s\n",strbuffer); strcpy(strbuffer,"ok"); if (TcpServer.Send(strbuffer,strlen(strbuffer))<=0) break; printf("发送:%s\n",strbuffer); } printf("客户端已断开连接。\n"); } CTcpServer::CTcpServer() { // 构造函数初始化socket m_listenfd=m_clientfd=0; } CTcpServer::~CTcpServer() { if (m_listenfd!=0) close(m_listenfd); // 析构函数关闭socket if (m_clientfd!=0) close(m_clientfd); // 析构函数关闭socket } // 初始化服务端的socket,port为通信端口 bool CTcpServer::InitServer(int port) { m_listenfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); // 创建服务端的socket // 把服务端用于通信的地址和端口绑定到socket上 struct sockaddr_in servaddr; // 服务端地址信息的数据结构 memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr)); servaddr.sin_family = AF_INET; // 协议族,在socket编程中只能是AF_INET servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // 本主机的任意ip地址 servaddr.sin_port = htons(port); // 绑定通信端口 if (bind(m_listenfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)) != 0 ) { close(m_listenfd); m_listenfd=0; return false; } // 把socket设置为监听模式 if (listen(m_listenfd,5) != 0 ) { close(m_listenfd); m_listenfd=0; return false; } return true; } bool CTcpServer::Accept() { if ( (m_clientfd=accept(m_listenfd,0,0)) <= 0) return false; return true; } int CTcpServer::Send(const void *buf,const int buflen) { return send(m_clientfd,buf,buflen,0); } int CTcpServer::Recv(void *buf,const int buflen) { return recv(m_clientfd,buf,buflen,0); }
采用C++封装的意义主要有以下几方面。
1)把数据初始化的代码放在构造函数中;
2)把关闭socket等释放资源的代码放在析构函数中;
3)把socket定义为类的成员变量,类外部的代码根本看不到socket。
4)代码更简洁,更安全(析构函数自动调用关闭socket,释放资源)。
本章节演示了如何封装socket,这种封装是最简单的,socket通讯的知识点不算多,但是要用好它并不容易,这么说吧,如果把这两个章节介绍的知识完全掌握,差不多就摸到门槛了,还算不上入门,千万别说自己精通socket通信,后面的路还长。
充分理解本章节的内容,丰富您的函数库,编写您自己的CTcpClient类和CTcpServer类放入_public.h和_public.cpp中,可以作为您的通用工具。
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来源:C语言技术网(www.freecplus.net)
作者:码农有道
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