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C++ 网络编程实现客户端/服务器模型

门跌塌 已关注

在C++中实现一个简单的客户端/服务器模型通常使用套接字编程。下面是一个基本的实现示例,这里我们使用适用于跨平台网络编程的POSIX套接字方式。POSIX套接字主要适用于类Unix系统,包括Linux和macOS。不过,我们也可以利用Windows的Winsock库进行类似的操作。

服务器端代码

以下是一个简单的TCP服务器示例程序:

  1. #include <iostream>
  2. #include <cstring>
  3. #include <sys/socket.h>
  4. #include <netinet/in.h>
  5. #include <unistd.h>
  6. #define PORT 8080
  7. int main() {
  8. int server_fd, new_socket;
  9. struct sockaddr_in address;
  10. int opt = 1;
  11. int addrlen = sizeof(address);
  12. char buffer[1024] = {0};
  13. // 创建套接字
  14. if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0) {
  15. perror("Socket failed");
  16. exit(EXIT_FAILURE);
  17. }
  18. // 绑定端口
  19. if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT, &opt, sizeof(opt))) {
  20. perror("Setsockopt failed");
  21. close(server_fd);
  22. exit(EXIT_FAILURE);
  23. }
  24. address.sin_family = AF_INET;
  25. address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  26. address.sin_port = htons(PORT);
  27. if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) {
  28. perror("Bind failed");
  29. close(server_fd);
  30. exit(EXIT_FAILURE);
  31. }
  32. // 监听传入的连接
  33. if (listen(server_fd, 3) < 0) {
  34. perror("Listen failed");
  35. close(server_fd);
  36. exit(EXIT_FAILURE);
  37. }
  38. // 接受连接
  39. if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address, (socklen_t*)&addrlen)) < 0) {
  40. perror("Accept failed");
  41. close(server_fd);
  42. exit(EXIT_FAILURE);
  43. }
  44. // 读取数据
  45. read(new_socket, buffer, 1024);
  46. printf("Message received: %s\n", buffer);
  47. // 发送回复
  48. const char *hello = "Hello from server";
  49. send(new_socket, hello, strlen(hello), 0);
  50. printf("Hello message sent\n");
  51. close(new_socket);
  52. close(server_fd);
  53. return 0;
  54. }

客户端代码

以下是一个简单的TCP客户端示例程序:

  1. #include <iostream>
  2. #include <cstring>
  3. #include <sys/socket.h>
  4. #include <arpa/inet.h>
  5. #include <unistd.h>
  6. #define PORT 8080
  7. int main() {
  8. int sock = 0;
  9. struct sockaddr_in serv_addr;
  10. char buffer[1024] = {0};
  11. // 创建套接字
  12. if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
  13. std::cout << "Socket creation error" << std::endl;
  14. return -1;
  15. }
  16. serv_addr.sin_family = AF_INET;
  17. serv_addr.sin_port = htons(PORT);
  18. // 将ip地址转为二进制形式
  19. if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) {
  20. std::cout << "Invalid address/Address not supported" << std::endl;
  21. close(sock);
  22. return -1;
  23. }
  24. // 连接服务器
  25. if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
  26. std::cout << "Connection failed" << std::endl;
  27. close(sock);
  28. return -1;
  29. }
  30. const char *hello = "Hello from client";
  31. send(sock, hello, strlen(hello), 0);
  32. printf("Hello message sent\n");
  33. // 读取服务器的回复
  34. read(sock, buffer, 1024);
  35. printf("Message from server: %s\n", buffer);
  36. close(sock);
  37. return 0;
  38. }

说明

  1. 服务器端

    • 创建一个套接字来监听连接。
    • 使用bind函数将套接字绑定到指定的IP和端口。
    • 开始使用listen函数监听传入的连接。
    • 使用accept函数接受一个连接,并从套接字中读取数据。
    • 发回响应并关闭连接。
  2. 客户端

    • 创建一个套接字。
    • 使用connect函数连接到服务器IP和端口。
    • 发送数据到服务器并读取响应。

编译和运行

你可以使用如下命令编译这些代码:

  1. g++ -o server server.cpp
  2. g++ -o client client.cpp

运行服务器和客户端程序时,请先启动服务器:

  1. ./server

然后在另一个终端中启动客户端:

  1. ./client

注意:这只是简单的网络通信示例,实际开发中需要添加更多的错误处理和资源管理逻辑,尤其是在生产环境下。

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