网络编程
1. TCP与UDP的比较
TCP是面向连接的，交互双方的进程各自建立一个流式套接字，服务器需要等待客户端向其提出连接申请。一旦接受客户端申请就立刻返回一个新的套接字描述符。通过该描述符调用数据传输函数与客户端进行数据的收发。
UDP是面向无连接的，双方建立的是数据报套接字，服务器和客户端在进行传描数据之前不需要进行连接的申请和建立，可以随时向对方发消息。
TCP
优点：可靠、稳定
缺点：速度慢，效率低、占用系统资源高、易被攻击。
适合场景：网络通讯质量要求高（可靠、稳定）
UDP
优点：速度快，比TCP稍安全
缺点：不可靠、不稳定
适用场合：网络通讯质量要求不高，速度快。
2. Socket粘包问题
什么时候需要考虑粘包问题
1：如果利用tcp每次发送数据，就与对方建立连接，然后双方发送完一段数据后，就关闭连接，这样就不会出现粘包问题（因为只有一种包结构,类似于http协议）。关闭连接主要要双方都发送close连接（参考tcp关闭协议）。如：A需要发送一段字符串给B，那么A与B建立连接，然后发送双方都默认好的协议字符如"hello give me sth abour yourself"，然后B收到报文后，就将缓冲区数据接收,然后关闭连接，这样粘包问题不用考虑到，因为大家都知道是发送一段字符；
2：如果发送数据无结构，如文件传输，这样发送方只管发送，接收方只管接收存储就ok，也不用考虑粘包；
3：如果双方建立连接，需要在连接后一段时间内发送不同结构数据，如连接后，有好几种结构：
1）“hellogive me sth abour yourself”
2）“Don’tgive me sth abour yourself”
那这样的话，如果发送方连续发送这个两个包出去，接收方一次接收可能会是"hello give me sth abour yourselfDon’t give me sth abouryourself" 这样接收方就傻了，到底是要干嘛？不知道，因为协议没有规定这么诡异的字符串，所以要处理把它分包，怎么分也需要双方组织一个比较好的包结构，所以一般可能会在头加一个数据长度之类的包，以确保接收。
粘包出现原因：
在流传输中出现，UDP不会出现粘包，因为它有消息保护边界。
1 发送端需要等缓冲区满才发送出去，造成粘包
2 接收方不及时接收缓冲区的包，造成多个包接收
解决办法：
为了避免粘包现象，可采取以下几种措施:
一是对于发送方引起的粘包现象，用户可通过编程设置来避免，TCP提供了强制数据立即传送的操作指令push，TCP软件收到该操作指令后，就立即将本段数据发送出去，而不必等待发送缓冲区满；
二是对于接收方引起的粘包，则可通过优化程序设计、精简接收进程工作量、提高接收进程优先级等措施，使其及时接收数据，从而尽量避免出现粘包现象；
三是由接收方控制，将一包数据按结构字段，人为控制分多次接收，然后合并，通过这种手段来避免粘包。
以上提到的三种措施，都有其不足之处。
第一种编程设置方法虽然可以避免发送方引起的粘包，但它关闭了优化算法，降低了网络发送效率，影响应用程序的性能，一般不建议使用。
第二种方法只能减少出现粘包的可能性，但并不能完全避免粘包，当发送频率较高时，或由于网络突发可能使某个时间段数据包到达接收方较快，接收方还是有可能来不及接收，从而导致粘包。
第三种方法虽然避免了粘包，但应用程序的效率较低，对实时应用的场合不适合。
更为简洁的说法：
定包长
包尾加
包头加包体长度
网上说法：
个人比较喜欢的一种做法是给一帧数据加帧头帧尾，然后接收方不断接受并缓存收到的数据，根据帧头帧尾分离出一帧完整的数据，再分离各字段得到数据。
如果某个包出错了，怎么不断恢复？
发送消息时，每个消息长度在编程的时候就指定了。如果接收到的数据包有问题，我们可以通过消息长度来不断回复原来的数据包。
3. TCP例子
服务端：
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, “ws2_32.lib”)
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsaData;
int port = 5099;
char buf[] = "服务器: 欢迎登录… ";
// 加载套接字
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
{
printf("加载套接字失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
// socket()
SOCKET sockSrv = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
// 初始化IP和端口信息
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(port); // 1024以上的端口号
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
// bind()
if (bind(sockSrv, (LPSOCKADDR)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR_IN)) == SOCKET_ERROR)
{
printf("套接字绑定失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
// listen()
if (listen(sockSrv, 10) == SOCKET_ERROR){
printf("套接字监听失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
// 客户端信息
SOCKADDR_IN addrClient;
int len = sizeof(SOCKADDR);
// 开始监听
printf("服务端启动成功…开始监听… ");
while (1)
{
// 等待客户请求到来
SOCKET sockConn = accept(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrClient, &len);
if (sockConn == SOCKET_ERROR){
printf("建立连接失败：%d… ", WSAGetLastError());
break;
}
printf("与客户端建立连接…IP：[%s] ", inet_ntoa(addrClient.sin_addr));
// 发送数据
if (send(sockConn, buf, sizeof(buf), 0) == SOCKET_ERROR){
printf("发送数据失败… ");
break;
}
char recvBuf[100];
memset(recvBuf, 0, sizeof(recvBuf));
// 接收数据
recv(sockConn, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);
printf("收到数据：%s ", recvBuf);
closesocket(sockConn);
}
// 关闭套接字
closesocket(sockSrv);
WSACleanup();
system(“pause”);
return 0;
}
客户端：
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, “ws2_32.lib”)
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsaData;
int port = 5099;
char buff[1024];
memset(buff, 0, sizeof(buff));
// 加载套接字
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
{
printf("加载套接字失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
// 初始化IP和端口信息
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(port);
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(“127.0.0.1”);
// socket()
SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (SOCKET_ERROR == sockClient){
printf("创建套接字失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
// 向服务器发出连接请求
if (connect(sockClient, (struct sockaddr*)&addrSrv, sizeof(addrSrv)) == INVALID_SOCKET)
{
printf("连接服务器失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
else
{
// 接收数据
recv(sockClient, buff, sizeof(buff), 0);
printf("收到数据：%s ", buff);
// 发送数据
char buf[] = “客户端：请求登录…”;
send(sockClient, buf, sizeof(buf), 0);
}
// 关闭套接字
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
return 0;
}
旧函数解决方式：
4. UDP例子
服务端（接收方）：
// UDPReceiverTest.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include “stdafx.h”
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, “ws2_32.lib”)
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsaData;
int port = 5099;
// 加载套接字
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
{
printf("加载套接字失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
// 初始化IP和端口信息
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(port);
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY);
// socket()
SOCKET sockClient = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM, 0);
if (SOCKET_ERROR == sockClient){
printf("创建套接字失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
// bind()
if (bind(sockClient, (LPSOCKADDR)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR_IN)) == SOCKET_ERROR)
{
printf("套接字绑定失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
SOCKADDR_IN addrClnt;
int nLen = sizeof(SOCKADDR);
// 消息
char szMsg[1024];
memset(szMsg, 0, sizeof(szMsg));
// 等待客户请求到来
printf("服务端启动成功…等待客户发送数据… ");
while (1)
{
// 接收数据
if (SOCKET_ERROR != recvfrom(sockClient, szMsg, sizeof(szMsg), 0, (SOCKADDR*)&addrClnt, &nLen))
{
printf("发送方：%s ", szMsg);
char szSrvMsg[] = “收到…”;
// 发送数据
sendto(sockClient, szSrvMsg, sizeof(szSrvMsg), 0, (SOCKADDR*)&addrClnt, nLen);
}
}
// 上面为无线循环，以下代码不会执行
// 关闭套接字
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
return 0;
}
客户端：
// UDPSenderTest.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include “stdafx.h”
#include <stdio.h>
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, “ws2_32.lib”)
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
WSADATA wsaData;
int port = 5099;
// 加载套接字
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0)
{
printf("加载套接字失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
// socket()
SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (SOCKET_ERROR == sockClient){
printf("创建套接字失败：%d… ", WSAGetLastError());
return 1;
}
// 初始化IP和端口信息
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_family = AF_INET;
addrSrv.sin_port = htons(port);
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(“127.0.0.1”);
int nLen = sizeof(SOCKADDR);
// 发送数据
char szMsg[1024];
memset(szMsg, 0, sizeof(szMsg));
sendto(sockClient, szMsg, sizeof(szMsg), 0, (SOCKADDR*)&addrSrv, nLen);
// 发送数据
while (1)
{
// 初始化数据
char szMsg[1024];
memset(szMsg, 0, sizeof(szMsg));
printf(“请输入要发送的数据（输入q退出）：”);
scanf("%s", &szMsg);
// 退出循环
if (!strcmp(szMsg, “q”) || !strcmp(szMsg, “Q”))
{
break;
}
// 发送数据
sendto(sockClient, szMsg, sizeof(szMsg), 0, (SOCKADDR*)&addrSrv, nLen);
// 清空缓存
memset(szMsg, 0, sizeof(szMsg));
// 接收数据
if (SOCKET_ERROR != recvfrom(sockClient, szMsg, sizeof(szMsg), 0, (SOCKADDR*)&addrSrv, &nLen))
{
printf("接收方：%s ", szMsg);
}
}
// 关闭套接字
closesocket(sockClient);
WSACleanup();
return 0;
}
5. TCP和 UDP 注意点
易忽略，出错的地方：socket()
TCP: SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
UDP: SOCKET sockClient = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
TCP不存在数据边界：
收到数据不意味着马上调用read()函数，只要不超过数组容量，则有可能数据填充满缓冲后通过一次read()函数调用读取全部，也有可能分成多次read()函数调用进行读取。如果传输出错就会提供重传服务。（套接字内部有一个由字节数组构成的缓冲）
6. 结构体、图片传输方法
首先通讯双方需要统一结构体，示例：
struct Massage
{
int nID;
char strMsg[64];
};
发送方：
// 结构体消息
Massage stMsg;
memset(stMsg.strMsg, 0, sizeof(stMsg.strMsg));
stMsg.nID = 1001;
strcpy(stMsg.strMsg, “Struct string”);
// …
sendto(sockClient, (char*)&stMsg, sizeof(stMsg) + 1, 0, (SOCKADDR*)&addrClnt, nLen);
接收方：
// 结构体
Massage stMsg;
memset(stMsg.strMsg, 0, sizeof(stMsg.strMsg));
memcpy(&stMsg, szMsg, sizeof(stMsg) + 1);
printf("接收方：%d %s ", stMsg.nID, stMsg.strMsg);
特别注意： sizeof(stMsg) + 1 两者必须保持一致。
拓展：发送文件
// 图片
struct Photo
{
int nSize;
char buf[256];
};
Photo stPhoto;
memset(stPhoto.buf, 0, sizeof(stPhoto.buf));
// 发送文件
printf("正在发送文件… ");
while (fp1)
{
// 读取文件内容到buf中，每次读256字节，返回值表示实际读取的字节数
int nCount = fread(stPhoto.buf, 1, sizeof(stPhoto.buf), fp1);
stPhoto.nSize = nCount;
//printf("read %d byte ", nCount);
// 如果读取的字节数不大于0，说明读取出错或文件已经读取完毕
if (nCount <= 0)
{
sprintf(stPhoto.buf, "finish ");
sendto(sockClient, (char*)&stPhoto, sizeof(stPhoto), 0, (SOCKADDR*)&addrSrv, nLen);
printf("文件发送完成… ");
break;
}
sendto(sockClient, (char*)&stPhoto, sizeof(stPhoto), 0, (SOCKADDR*)&addrSrv, nLen);
}
接收文件：
printf("正在接收文件… ");
while (1)
{
// 接收图片
if (SOCKET_ERROR != recvfrom(sockClient, szFileInfo, sizeof(szFileInfo), 0, (SOCKADDR*)&addrClnt, &nLen))
{
memcpy(&stPhoto, szFileInfo, sizeof(stPhoto));
if (0 == strncmp(stPhoto.buf, “finish”, 6))
{
printf("文件接收完成… ");
break;
}
int n = fwrite(stPhoto.buf, 1, stPhoto.nSize, fp2);
//printf("write %d byte ", n);
}
}
7. 常见错误
包含<windows.h>和winsock.h后重定义问题：
[解决方案]
由以上代码可以看出如果在没有定义WIN32_LEAN_AND_MEAN宏的大前
提下windows.h有可能包含winsock.h 头文件，因此我们得出一个很简单
的解决方法就是在包含<windows.h>之前定义WIN32_LEAN_AND_MEAN宏,如
下所示:
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include <windows.h>
