C++ 网络编程总结

简介

网络编程是指在计算机网络中实现通信的程序设计。C++ 作为一种底层语言，可以在网络编程中发挥重要作用，广泛应用于网络通信、服务器开发等领域。本文将对 C++ 网络编程进行完整的总结。

基本概念

在进行网络编程前，我们首先需要了解一些基本概念。

TCP/IP 协议

TCP/IP 协议是一种通信协议。其中TCP（传输控制协议）是一种面向连接的协议，而IP（互联网协议）是一种无连接的协议。TCP 提供了安全的、可靠的传输，确保信息正确到达对方；而 IP 负责将数据包传输到对方，但是并不能进行确认，也无法保证丢包不丢。在进行网络编程时，需要使用 TCP/IP 协议进行通信。

Socket

Socket 即套接字，是进行网络编程时的核心组件。它是一个抽象层，提供了对 TCP/IP 的封装，使得底层的网络通信变得更加方便。在使用 Socket 时，需要指定地址和端口号，以便确定通信双方的位置。

实践示例

下面通过两个实践示例来说明 C++ 网络编程的具体实现方法。

实例一：实现简单的 TCP 服务器

实现一个简单的 TCP 服务器，可以接受客户端的信息，并将信息原样返回。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

using namespace std;

int main() {
    int listen_fd, conn_fd;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    socklen_t client_len;
    char buffer[1024];
    int n;

    // 创建套接字
    listen_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    // 绑定IP和端口
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    server_addr.sin_port = htons(1234);
    bind(listen_fd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));

    // 监听并接受连接
    listen(listen_fd, 10);
    client_len = sizeof(client_addr);
    conn_fd = accept(listen_fd, (struct sockaddr*)&client_addr, &client_len);

    // 循环读取消息
    while(true) {
        memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
        n = read(conn_fd, buffer, sizeof(buffer));
        printf("received message: %s\n", buffer);
        write(conn_fd, buffer, n);
    }

    close(conn_fd);
    close(listen_fd);
    return 0;
}

实例二：实现简单的 UDP 客户端

实现一个简单的 UDP 客户端，可以向指定 IP 和端口发送信息，并接收来自服务器的响应。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

using namespace std;

int main() {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in servaddr;
    char sendline[1024], recvline[1024];

    // 创建套接字
    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

    // 设置服务器地址和端口
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(1234);
    inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);

    // 发送消息
    printf("input a message to send:");
    fgets(sendline, 1024, stdin);
    sendto(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr));

    // 接收反馈
    recvfrom(sockfd, recvline, 1024, 0, NULL, NULL);
    printf("received message: %s\n", recvline);

    close(sockfd);
    return 0;
}

结语

本文对 C++ 网络编程进行了详细的总结，介绍了 TCP/IP 协议、Socket 等基本概念，并通过示例代码形式呈现了实现 TCP 服务器和 UDP 客户端的方法。希望读者能够通过阅读本文，了解 C++ 网络编程的基础知识，为后续深入学习打下基础。