简单的服务器客户端程序实验报告.docx
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简单的服务器客户端程序实验报告
简单的客户/服务器程序设计与实现
实验目的及要求:
1、熟悉MicrosoftVisualStudio2008编程环境。
2、了解TCP与UDP协议,以及它们之间的区别。
3、了解客户/服务器模型原理。
4、熟悉Socket编程原理,掌握简单的套接字编程。
实验设备:
硬件:
PC机(两台以上)、网卡、已经设定好的以太网环境
软件:
MicrosoftVisualStudio2008
实验内容及步骤:
1、编写用TCP协议实现的Client端和Server端程序并调试通过。
程序分两部分:
客户程序和服务器程序。
工作过程是:
服务器首先启动,它创建套接字之后等待客户的连接;客户启动后创建套接字,然后和服务器建立连接;建立连接后,客户接收键盘输入,然后将数据发送到服务器,服务器收到到数据后,将接收到的字符在屏幕上显示出来。
或者服务器接收键盘输入,然后将数据发送到客户机,客户机收到数据后,将接收到的字符在屏幕上显示出来。
服务器方
程序流程如下:
2、编写用UDP协议实现的Client端和Server端程序并调试通过(做完第一个实验的基础上做该实验)。
3、编写用TCP协议实现Client端与Server端的一段对话程序。
Server端根据用户的输入来提示Client端下一步将要进行操作。
所用函数及结构体参考:
1、创建套接字——socket()
功能:
使用前创建一个新的套接字
格式:
SOCKETPASCALFARsocket(intaf,inttype,intprocotol);
参数:
af:
代表网络地址族,目前只有一种取值是有效的,即AF_INET,代表internet地址族;
Type:
代表网络协议类型,SOCK_DGRAM代表UDP协议,SOCK_STREAM代表TCP协议;
Protocol:
指定网络地址族的特殊协议,目前无用,赋值0即可。
返回值为SOCKET,若返回INVALID_SOCKET则失败。
2、指定本地地址——bind()
功能:
将套接字地址与所创建的套接字号联系起来。
格式:
intPASCALFARbind(SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen);
参数:
s:
是由socket()调用返回的并且未作连接的套接字描述符(套接字号)。
其它:
没有错误,bind()返回0,否则SOCKET_ERROR
地址结构说明:
structsockaddr_in
{
shortsin_family;//AF_INET
u_shortsin_port;//16位端口号,网络字节顺序
structin_addrsin_addr;//32位IP地址,网络字节顺序
charsin_zero[8];//保留
}
3、建立套接字连接——connect()和accept()
功能:
共同完成连接工作
格式:
intPASCALFARconnect(SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen);
SOCKETPASCALFARaccept(SOCKETs,structsockaddrFAR*name,intFAR*addrlen);
参数:
s:
是由socket()调用返回的并且未作连接的套接字描述符(套接字号)。
4、监听连接——listen()
功能:
用于面向连接服务器,表明它愿意接收连接。
格式:
intPASCALFARlisten(SOCKETs,intbacklog);
5、数据传输——send()与recv()
功能:
数据的发送与接收
格式:
intPASCALFARsend(SOCKETs,constcharFAR*buf,intlen,intflags);
intPASCALFARrecv(SOCKETs,constcharFAR*buf,intlen,intflags);
参数:
buf:
指向存有传输数据的缓冲区的指针。
6、多路复用——select()
功能:
用来检测一个或多个套接字状态。
格式:
intPASCALFARselect(intnfds,fd_setFAR*readfds,fd_setFAR*writefds,
fd_setFAR*exceptfds,conststructtimevalFAR*timeout);
参数:
readfds:
指向要做读检测的指针
writefds:
指向要做写检测的指针
exceptfds:
指向要检测是否出错的指针
timeout:
最大等待时间
7、关闭套接字——closesocket()
功能:
关闭套接字s
格式:
BOOLPASCALFARclosesocket(SOCKETs);
8、WSADATA类型和LPWSADATA类型
WSADATA类型是一个结构,描述了Socket库的一些相关信息,其结构定义如下:
typedefstructWSAData{
WORD wVersion;
WORD wHighVersion;
char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1];
char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1];
unsignedshort iMaxSockets;
unsignedshort iMaxUdpDg;
charFAR* lpVendorInfo;
}WSADATA;
typedefWSADATAFAR*LPWSADATA;
值得注意的就是wVersion字段,存储了Socket的版本类型。
LPWSADATA是WSADATA的指针类型。
它们不用程序员手动填写,而是通过Socket的初始化函数WSAStartup读取出来。
9、sockaddr_in、in_addr类型
sockaddr_in定义了socket发送和接收数据包的地址。
定义:
structsockaddr_in{
short sin_family;
u_shortsin_port;
struct in_addrsin_addr;
char sin_zero[8];
};
其中in_addr的定义如下:
structin_addr{
union{
struct{u_chars_b1,s_b2,s_b3,s_b4;}S_un_b;
struct{u_shorts_w1,s_w2;}S_un_w;
u_longS_addr;
}S_un;
首先阐述in_addr的含义,很显然它是一个存储ip地址的联合体,有三种表达方式:
(1)用四个字节来表示IP地址的四个数字;
(2)用两个双字节来表示IP地址;
(3)用一个长整型来表示IP地址。
给in_addr赋值的一种最简单方法是使用inet_addr函数,它可以把一个代表IP地址的字符串赋值转换为in_addr类型,如
addrto.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.0.2");
本例子中由于是广播地址,所以没有使用这个函数。
其反函数是inet_ntoa,可以把一个in_addr类型转换为一个字符串。
sockaddr_in的含义比in_addr的含义要广泛,其各个字段的含义和取值如下:
第一个字段short sin_family,代表网络地址族,如前所述,只能取值AF_INET;
第二个字段u_shortsin_port,代表IP地址端口,由程序员指定;
第三个字段struct in_addrsin_addr,代表IP地址;
第四个字段char sin_zero[8],是为了保证sockaddr_in与SOCKADDR类型的长度相等而填充进来的字段。
Sever端代码:
//server.cpp:
定义控制台应用程序的入口点。
#include
#include
#include
#include
#pragmacomment(lib,"WS2_32")
SOCKETsock1,sock2;
intsin_size;
structsockaddr_inmy_addr,their_addr;
charname[20];
//初始化函数Tcp
voidInit()
{
printf("\n\n\nServer:
TCP\n\n\n");
//建立套接字
constWORDwMinver=0x0101;
WSADATAwsadata;
if(0!
=:
:
WSAStartup(wMinver,&wsadata))
perror("Startsocketerror!
");
if(INVALID_SOCKET==(sock1=:
:
socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)))
perror("Createsocketerror!
");
my_addr.sin_family=AF_INET;
my_addr.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;
my_addr.sin_port=htons(1000);
if(SOCKET_ERROR==:
:
bind(sock1,(structsockaddr*)&my_addr,sizeof(my_addr)))
{
perror("Bindingstreamsocket");
exit
(1);
}
//开始侦听
if(SOCKET_ERROR==:
:
listen(sock1,5))
{
perror("Listeningstreamsocket");
exit
(1);
}
//接受连接
printf("Readytoserveclient.Pleaseconnect...\n\n\n");
sin_size=sizeof(structsockaddr_in);
if((sock2=accept(sock1,(structsockaddr*)&their_addr,&sin_size))==-1)
{
perror("Acceptingstreamsocket");
exit
(1);
}
printf("Acceptinganewconnet:
%s",inet_ntoa(their_addr.sin_addr));
}
//选择菜单
intmenu()
{
char*s=(char*)malloc(2*sizeof(char));
intc;
printf("\n\n\nServer:
Menu\n\n\n");
printf("*********************************\n\n");
printf("*1.SendMessage*\n");
printf("*2.ReceiveMessage*\n");
printf("*3.Exit*\n\n");
printf("*********************************\n");
do
{
printf("\nEnteryourchoice:
");
gets(s);
if(s[0]=='\0'){
gets(s);
}
c=atoi(s);
}while(c<0||c>3);
free(s);
returnc;
}
//消息发送函数
voidSend()
{
charMsg[10240];
printf("\nPleaseInputthemessage:
");
gets(Msg);
Msg[10239]='\0';
:
:
send(sock2,Msg,strlen(Msg),0);
}
//消息接收函数
voidReceive()
{
intlen;
charbuf[10240];
for(inti=0;i<10240;i++){
buf[i]='\0';
}
if((len=:
:
recv(sock2,buf,10240,0))==-1)
{
perror("Recevingdataerror");
exit
(1);
}
printf("TheReceivedMessage:
%s\n",buf);
}
//主函数
voidmain()
{
Init();
for(;;)
{
switch(menu())
{
case1:
Send();
break;
case2:
Receive();
break;
case3:
exit(0);
}
}
//:
:
closesocket(sock2);
:
:
closesocket(sock1);
:
:
WSACleanup();
}
Server端界面:
Client端代码:
//client.cpp:
定义控制台应用程序的入口点。
//
#include
#include
#include
#include
#pragmacomment(lib,"WS2_32")
SOCKETsock1,sock2;
intsin_size;
structsockaddr_inmy_addr,their_addr;
charname[20];
//初始化函数Tcp
voidInit()
{
printf("\n\n\nClient:
TCP\n\n\n");
//建立套接字
constWORDwMinver=0x0101;
WSADATAwsadata;
if(0!
=:
:
WSAStartup(wMinver,&wsadata))
perror("Startsocketerror!
");
if(INVALID_SOCKET==(sock1=:
:
socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)))
perror("Createsocketerror!
");
my_addr.sin_family=AF_INET;
my_addr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("192.168.93.48");
my_addr.sin_port=htons(1000);
//请求连接
printf("connecting...");
sin_size=sizeof(structsockaddr_in);
if(sock2=(:
:
connect(sock1,(LPSOCKADDR)&my_addr,sin_size))==-1)
{
perror("Acceptingstreamsocket");
exit
(1);
}
}
//选择菜单
intmenu()
{
char*s=(char*)malloc(2*sizeof(char));
intc;
printf("\n\n\nClient:
Menu\n\n\n");
printf("*********************************\n\n");
printf("*1.SendMessage*\n");
printf("*2.ReceiveMessage*\n");
printf("*3.Exit*\n\n");
printf("*********************************\n");
do
{
printf("\nEnteryourchoice:
");
gets(s);
if(s[0]=='\0'){
gets(s);
}
c=atoi(s);
}while(c<0||c>3);
free(s);
returnc;
}
//消息发送函数
voidSend()
{
charMsg[10240];
printf("\nPleaseInputthemessage:
");
gets(Msg);
Msg[10239]='\0';
:
:
send(sock1,Msg,strlen(Msg),0);
}
//消息接收函数
voidReceive()
{
intlen;
charbuf[10240];
for(inti=0;i<10240;i++){
buf[i]='\0';
}
if((len=:
:
recv(sock1,buf,10240,0))==-1)
{
perror("Recevingdataerror");
exit
(1);
}
printf("TheReceivedMessage:
%s\n",buf);
}
//主函数
voidmain()
{
Init();
for(;;)
{
switch(menu())
{
case1:
Send();
break;
case2:
Receive();
break;
case3:
exit(0);
}
}
:
:
closesocket(sock2);
:
:
closesocket(sock1);
:
:
WSACleanup();
}
Client端界面:
实验结果及心得:
实验结果截图:
客户端向服务端发送信息:
客户端接收服务端消息:
服务端接收消息:
实验心得:
通过本次实验及课上老师讲解,了解了TCP与UDP协议和它们之间的区别,以及客户/服务器模型的原理。
通过C/S代码的编写运行,形象地看到客户/服务器端的运作方式,对于C/S模型有了很深刻的印象以及进一步理解。
通过代码的编写,再一次熟悉Socket编程原理,掌握简单的套接字编程。
第一次运行程序成功后,是在同一台电脑上进行C与S端的连接。
在课上实验,将程序放在2台台式机上进行运行,在与同学探讨中又将代码中有关部分,比如IP地址等进行了修改,最终使程序在2台电脑上运行成功。