C++封装的基于WinSock2的TCP服务端、客户端

无聊研究Winsock套接字编程，用原生的C语言接口写出来的代码看着难受，于是自己简单用C++封装一下，把思路过程理清，方便自己后续翻看和新手学习。

只写好了TCP通信服务端，有空把客户端流程也封装一下。

先上主函数：

// main.cpp : 异想家sandeepin poi！
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
extern int JTCPserver();
extern int JTCPclient();
int main()
{
JTCPserver(); // 两者选一
//JTCPclient();
return 0;
}

JTCPserver.cpp内容：

// JTCPserver.cpp : 蒋方正封装的TCP服务端#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <WinSock2.h> // WinSocket
#include <WS2tcpip.h> // IP地址转换用到inet_pton
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;// 【1】初始化WinSock
bool initWinSock();
// 【2】创建socket
bool createSocket(SOCKET &listenScok);
// 【3】socket绑定本机地址信息
bool bindIPandPort(SOCKET &listenScok, const string ip, const unsigned short port);
// 【4】侦听socket，接收客户端请求
bool listenSocket(SOCKET &listenScok);
// 【5】等待客户端连接-阻塞
bool waitClientConnect(SOCKET &listenScok, SOCKET &clientSock);
// 【6】接收数据-阻塞
bool receiveData(SOCKET &clientSock, string &data);
// 【7】停止套接字的接收、发送
bool shutdownSocket(SOCKET &clientSock);
// 【8】发送信息
bool sendData(SOCKET &clientSock, const string &data);int JTCPserver()
{
SOCKET listenScok;// 服务端Socket
SOCKET clientSock;// 客户端Socket
string data;// 收到的数据// 【1】初始化WinSock
initWinSock();
// 【2】创建socket
createSocket(listenScok);
// 【3】socket绑定本机地址信息
bindIPandPort(listenScok, "127.0.0.1", 1994);
// 【4】侦听socket，接收客户端请求
listenSocket(listenScok);// 坐等客户端连接
bool isClientSockConnect = false;// 是否有客户端连进来
bool isReceiveData = false;// 是否接收数据成功while (true)
{
if (!isClientSockConnect)
{
// 【5】等待客户端连接
isClientSockConnect = waitClientConnect(listenScok, clientSock);
}
else
{
if(!isReceiveData)
{
// 【6】接收数据-阻塞
isReceiveData = receiveData(clientSock, data);
// 如果接收数据失败则断开
if(!isReceiveData)
{
// 【7】停止套接字的接收、发送
shutdownSocket(clientSock);
cout << "等待客户端再连接..." << endl;
isClientSockConnect = false; // 可以重连了
}
}
if(isReceiveData && data != "jfzpoi" && data != "@end#")
{
isReceiveData = false;
}
if(isReceiveData && data == "jfzpoi")
{
// 【8】发送信息(收的数据为jfzpoi)
sendData(clientSock, "sandeepin!\r\n");
isReceiveData = false;
}
if (isReceiveData && data == "@end#")
{
// 【9】关闭相关
int err;
//err = shutdown(listenScok, 2);
//if (err == SOCKET_ERROR)
//{
//cout << "关闭失败！" << endl;
//}
// 关闭套接字，释放资源
err = closesocket(listenScok);
if (err == SOCKET_ERROR)
{
cout << "关闭socket失败！" << endl;
}
// 停止使用WinSock库，释放对应资源
if (WSACleanup() != 0)
{
cout << "WSA清空失败！" << endl;
}
cout << "关完了，坐等关机！poi" << endl;
return 0;
}
}
}
}// 【1】初始化WinSock
bool initWinSock()
{
WORD verision = MAKEWORD(2, 2);
WSADATA lpData;
int intEr = WSAStartup(verision, &lpData); // 指定winsock版本并初始化
if (intEr != 0)
{
cout << "WinSock初始化失败！" << endl;
return false;
}
cout << "WinSock初始化成功！" << endl;
return true;
}// 【2】创建socket
bool createSocket(SOCKET &listenScok)
{
// 创建侦听socket
listenScok = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenScok == INVALID_SOCKET)
{
cout << "socket创建失败！" << endl;
return false;
}
cout << "socket创建成功！" << endl;
return true;
}// 【3】socket绑定本机地址信息
bool bindIPandPort(SOCKET &listenScok, const string ip, const unsigned short port)
{
// 制作sockaddr_in结构体
// 在bind函数，connect函数里提到了套接字编程网络地址信息结构体const struct sockaddr和const struct sockaddr_i
sockaddr_in hostAddr;
hostAddr.sin_family = AF_INET;
hostAddr.sin_port = htons(port);//转换成网络字节序
//hostAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(SERVERIP);//转换成网络字节序
//cout << "net IP:" << hostAddr.sin_addr.S_un.S_addr << endl;
/*
inet_addr()版本太低，被弃用使用inet_pton(协议族，字符串IP地址，void目标in_addr*)
头文件：WS2tcpip.h
*/
in_addr addr;
inet_pton(AF_INET, ip.c_str(), (void*)&addr);
hostAddr.sin_addr = addr;
cout << "ip(网络字节序):" << addr.S_un.S_addr << endl;
cout << "ip(常规形式):" << ip.c_str() << endl;// 侦听套接字listenSock绑定本机地址信息
int err = bind(listenScok, (struct sockaddr*)&hostAddr, sizeof(sockaddr));
if (err != 0)
{
cout << "本地IP绑定失败！" << endl;
return false;
}
return true;
}// 【4】侦听socket，接收客户端请求
bool listenSocket(SOCKET &listenScok)
{
// 设定套接字为侦听状态，准备接收客户机进程发送来的连接请求
int err = listen(listenScok, 3);
if (err != 0)
{
cout << "socket监听失败！" << endl;
return false;
}
cout << "监听客户端连接中……" << endl;
return true;
}// 【5】等待客户端连接-阻塞
bool waitClientConnect(SOCKET &listenScok, SOCKET &clientSock)
{
sockaddr_in clientAddr;
int len = sizeof(struct sockaddr); // 必须指定长度，否则会导致accept返回10014错误
// accept会循环等待客户端连接
clientSock = accept(listenScok, (struct sockaddr*)&clientAddr, &len);
cout << "客户端Socket编号:" << clientSock << endl;
if (clientSock == INVALID_SOCKET)
{
cout << "客户端连接失败！" << endl;
cout << WSAGetLastError() << endl;
return false;
}
return true;
}// 【6】接收数据-阻塞
bool receiveData(SOCKET &clientSock, string &data)
{
static int cnt = 1; // 接收数据编号-静态
// 通过已建立连接的套接字，接收数据 设定缓冲1024字节
char buf[1024] = "\0";
// flags操作方式（0正常数据，MSG_PEED系统缓冲区的数据复制到所提供的接收缓冲区内，系统缓冲区数据未删除，MSG_OOB处理带外数据，通常用参数0即可）
int buflen = recv(clientSock, buf, 1024, 0);
if (buflen == SOCKET_ERROR)
{
cout << "接收失败！" << endl;
return false;
}
// 一切正常则显示接收数据
data = string(buf);
cout << "收到第" << cnt++ << "次，内容为:\n" << buf << endl;
return true;
}// 【7】停止套接字的接收、发送
bool shutdownSocket(SOCKET &clientSock)
{
//（收完就关）停止套接字的接收、发送功能（0禁止接收，1禁止发送，2禁制接收发送）
int err = shutdown(clientSock, 2);
if (err == SOCKET_ERROR)
{
cout << "关闭Socket失败！" << endl;
return false;
}
return true;
}// 【8】发送信息
bool sendData(SOCKET &clientSock, const string &data)
{int err = send(clientSock, data.c_str(), data.size(), 0);
if (err == SOCKET_ERROR)
{
cout << "发送失败！" << endl;
return false;
}
cout << "发送数据为:\n" << data << endl;
return true;
}

JTCPclient.cpp内容：

// JTCPclient.cpp : 蒋方正封装的TCP客户端代码#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
#include <WS2tcpip.h>
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
using namespace std;// 【1】初始化WinSock
bool initWinSockC();
// 【2】创建socket
bool createSocketC(SOCKET &listenScok);
// 【3】连接到服务器
bool connectSocketC(SOCKET &conSock, const string ip, const unsigned short port);
// 【4】发送数据
bool sendDataC(SOCKET &clientSock, const string &data);
// 【5】接收数据
bool receiveDataC(SOCKET &clientSock, string &data);int JTCPclient()
{
SOCKET clientSock;// 客户端Socket
string data;// 收到的数据bool isCreateSocket = false;// 是否创建了Socket
bool isConnectSocket = false;// 是否连上了服务器
bool isSendDataOK = false;// 是否发送成功数据
bool isReceiveDataOK = false;// 是否接收成功数据// 【1】初始化WinSock
if(initWinSockC())
{
while (true)
{
if(!isCreateSocket)
{
// 【2】创建socket
createSocketC(clientSock);
isCreateSocket = true;
}
else
{
if(!isConnectSocket)
{
// 【3】连接到服务器
connectSocketC(clientSock, "127.0.0.1", 1994);
isConnectSocket = true;
}
else
{
if(!isSendDataOK)
{
// 【4】发送数据
isSendDataOK = sendDataC(clientSock, "jfz hello\r\n");
}
else
{
if(!isReceiveDataOK)
{
// 【5】接收数据
isReceiveDataOK = receiveDataC(clientSock, data);
}
else
{
if(data == "@end#")
{
WSACleanup();
return 0;
}
isReceiveDataOK = false;
isSendDataOK = false;
}
}}
}
}
}
return 0;
}// 【1】初始化WinSock
bool initWinSockC()
{
WORD verision = MAKEWORD(2, 2);
WSADATA lpData;
int intEr = WSAStartup(verision, &lpData); // 指定winsock版本并初始化
if (intEr != 0)
{
std::cout << "WinSock初始化失败！" << endl;
return false;
}
std::cout << "WinSock初始化成功！" << endl;
return true;
}// 【2】创建socket
bool createSocketC(SOCKET &listenScok)
{
// 创建侦听socket
listenScok = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (listenScok == INVALID_SOCKET)
{
cout << "socket创建失败！" << endl;
return false;
}
cout << "socket创建成功！" << endl;
return true;
}// 【3】连接到服务器
bool connectSocketC(SOCKET &conSock, const string ip, const unsigned short port)
{
// 建立地址结构体
sockaddr_in hostAddr;
hostAddr.sin_family = AF_INET;
hostAddr.sin_port = htons(port);//转换成网络字节序
//hostAddr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr(SERVERIP);//转换成网络字节序
//cout << "net IP:" << hostAddr.sin_addr.S_un.S_addr << endl;
/*
inet_addr()版本太低，被弃用使用inet_pton(协议族，字符串IP地址，void目标in_addr*)
头文件：WS2tcpip.h
*/
in_addr addr;
inet_pton(AF_INET, ip.c_str(), (void*)&addr);
hostAddr.sin_addr = addr;
cout << "ip(网络字节序):" << addr.S_un.S_addr << endl;
cout << "ip(常规形式):" << ip.c_str() << endl;// 向服务器提出连接请求
int err = connect(conSock, (sockaddr*)&hostAddr, sizeof(sockaddr));
if (err == INVALID_SOCKET)
{
cout << "连接服务器失败！" << endl;
return false;
}
return true;
}// 【4】发送数据
bool sendDataC(SOCKET &clientSock, const string &data)
{
int err = send(clientSock, data.c_str(), data.size(), 0);
if (err == SOCKET_ERROR)
{
cout << "发送失败！" << endl;
return false;
}
cout << "发送数据为:\n" << data.c_str() << endl;
return true;
}// 【5】接收数据
bool receiveDataC(SOCKET &clientSock, string &data)
{
static int cnt = 1; // 接收数据编号-静态
// 通过已建立连接的套接字，接收数据 设定缓冲1024字节
char buf[1024] = "\0";
// flags操作方式（0正常数据，MSG_PEED系统缓冲区的数据复制到所提供的接收缓冲区内，系统缓冲区数据未删除，MSG_OOB处理带外数据，通常用参数0即可）
int buflen = recv(clientSock, buf, 1024, 0);
if (buflen == SOCKET_ERROR)
{
cout << "接收失败！" << endl;
return false;
}
// 一切正常则显示接收数据
data = string(buf);
cout << "收到第" << cnt++ << "次，内容为:\n" << buf << endl;
return true;
}