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C/C++網絡編程總結

編輯：關於C

網絡是用物理鏈路將各個孤立的工作站或主機相連在一起，組成數據鏈路，從而達到資源共享和通信的目的。通信是人與人之間通過某種媒體進行的信息交流與傳遞。網絡通信是通過網絡將各個孤立的設備進行連接，通過信息交換實現人與人，人與計算機，計算機與計算機之間的通信。

網絡通信中最重要的就是網絡通信協議。當今網絡協議有很多，局域網中最常用的有三個網絡協議:MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和TCP/IP協議。應根據需要來選擇合適的網絡協議。

網絡協議就是網絡之間溝通、交流的橋梁，只有相同網絡協議的計算機才能進行信息的溝通與交流。這就好比人與人之間交流所使用的各種語言一樣，只有使用相同語言才能正常、順網絡通信利地進行交流。從專業角度定義，網絡協議是計算機在網絡中實現通信時必須遵守的約定，也就是通信協議。主要是對信息傳輸的速率、傳輸代碼、代碼結構、傳輸控制步驟、出錯控制等作出規定並制定出標准。

C/C++的後台程序都需要進行網絡通訊，其實現方法無非有兩種：使用系統底層Socket或者使用已有的封裝好的網絡庫（重量級的ACE，輕量級的有Libevent，Libev，libcurl，還有 Boost的ASIO）。

一.系統底層的Socket編程：

主要有以下6個步驟：

(1).socket()函數

(2).bind()函數

(3).listen()、connect()函數

(4).accept()函數

(5).read()、write()函數等

(6).close()函數

下面直接引用文章裡的代碼說明:

server端：

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
 
#define MAXLINE 8192
 
int main(int argc, char** argv)
{
    int    listenfd, connfd;
    struct sockaddr_in     servaddr;
    char    buff[8192];
    int     n;
 
    if( (listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1 ){
    printf("create socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }
 
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    servaddr.sin_port = htons(6666);
 
    if( bind(listenfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) == -1){
    printf("bind socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }
 
    if( listen(listenfd, 10) == -1){
    printf("listen socket error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }
 
    printf("======waiting for client's request======\n");
    while(1){
    if( (connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)NULL, NULL)) == -1){
        printf("accept socket error: %s(errno: %d)",strerror(errno),errno);
        continue;
    }
    n = recv(connfd, buff, MAXLINE, 0);
    buff[n] = '\0';
    printf("recv msg from client: %s\n", buff);
    close(connfd);
    }
 
    close(listenfd);
}

Client端：

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
 
#define MAXLINE 8192
 
int main(int argc, char** argv)
{
    int    sockfd, n;
    char    recvline[8192], sendline[8192];
    struct sockaddr_in    servaddr;
 
    if( argc != 2){
    printf("usage: ./client \n");
    exit(0);
    }
 
    if( (sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0){
    printf("create socket error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }
 
    memset(&servaddr, 0, sizeof(servaddr));
    servaddr.sin_family = AF_INET;
    servaddr.sin_port = htons(6666);
    if( inet_pton(AF_INET, argv[1], &servaddr.sin_addr) <= 0){
    printf("inet_pton error for %s\n",argv[1]);
    exit(0);
    }
 
    if( connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)) < 0){
    printf("connect error: %s(errno: %d)\n",strerror(errno),errno);
    exit(0);
    }
 
    printf("send msg to server: \n");
    fgets(sendline, 8192, stdin);
    if( send(sockfd, sendline, strlen(sendline), 0) < 0)
    {
    printf("send msg error: %s(errno: %d)\n", strerror(errno), errno);
    exit(0);
    }
 
    close(sockfd);
    exit(0);
}

二. 常用開源socket庫：

1. ACE

ACE是一個大型的中間件產品，代碼20萬行左右，過於宏大，一堆的設計模式，架構了一層又一層，使用的時候，要根據情況，看你從那一層來進行使用。支持跨平台。

2. Boost的ASIO

Boost的ASIO是一個異步IO庫，封裝了對Socket的常用操作，簡化了基於Socket程序的開發。它開源、免費、支持跨平台。

3. libevent

libevent是一個C語言寫的網絡庫，官方主要支持的是類linux操作系統，最新的版本添加了對windows的IOCP的支持。由於IOCP是異步IO，與linux下的POLL模型，EPOLL模型，還有freebsd的KQUEUE等這些同步模型在用法上完全不一致，所以使用方法也不一樣，就好比ACE中的Reactor和Proactor模式一樣，使用起來需要轉變思路。如果對性能沒有特別的要求，那麼使用libevent中的select模型來實現跨平台的操作， select模型可以橫跨windows， linux， unix，solaris等系統。

libev是一個C語言寫的，它是一個C語言寫的，只支持Linux系統的庫，以前的時候只封裝了EPOLL模型.使用方法類似libevent，但是非常簡潔，代碼量是最少的一個庫，也就幾千行代碼。顯然這樣的代碼跨平台肯定是無法支持的了，如果你只需要在Linux下面運行，那用這個庫也是可以的。

5. Linux Socket Programming In C++

6. C++ Sockets Library

它是一個跨平台的Sockets庫，實現包括TCP、UDP、ICMP、SCTP協議。已實現的應用協議包括有SMTP、HTTP(S)、Ajp。具有SOCKS客戶端實現以及匿名DNS，支持HTTP的GET/POST/PUT以及WebServer的框架。

7. Simple Socket

這個類庫讓編寫基於Socket的客戶/服務器程序更加容易。

8. POCO

POCO C++ Libraries提供一套C++的類庫用以開發基於網絡的可移植的應用程序，功能涉及線程、線程同步、文件系統訪問、流操作、共享庫和類加載、套接字以及網絡協議包括：HTTP、FTP、SMTP等；其本身還包含一個HTTP服務器，提供XML的解析和SQL數據庫的訪問接口。POCO庫的模塊化、高效的設計及實現使得POCO特別適合嵌入式開發。在嵌入式開發領域，由於C++既適合底層（設備I/O、中斷處理等）和高層面向對象開發，越來越流行。

9. Libcurl

免費的輕量級的客戶端網絡庫，支持DICT, FILE, FTP, FTPS, Gopher, HTTP, HTTPS, IMAP, IMAPS,LDAP, LDAPS,POP3, POP3S, RTMP, RTSP, SCP, SFTP, SMTP, SMTPS, Telnet, TFTP.支持SSL, HTTPPOST,HTTPPUT, FTP上傳, HTTP form上傳，代理，cookies,用戶名與密碼認證。

10. libiop

一個c語言開發的跨平台網絡IO庫。功能特性：c/c++api,底層支持epoll,select,poll等io模型；異步事件模型；任務池模型，跨平台線程接口；跨平台(Linux/windows)；日志服務；穩定，支持7*24小時無間斷運行，自動處理異常狀態；高並發與快速響應；API簡潔，學習成本低。

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