C++中TCP/IP通信基于Socket API，Windows需初始化Winsock并使用closesocket，Linux则用close且错误码为-1，二者均遵循创建套接字、绑定、监听、连接、收发数据流程，需处理部分数据收发与跨平台差异。
在C++中实现TCP/IP通信主要依赖于操作系统提供的套接字（Socket）API。Windows和Linux平台都支持Socket编程，虽然接口略有差异，但基本流程一致。下面介绍如何使用原生Socket进行TCP通信，包括服务器端和客户端的基本实现。
1. TCP通信基本流程
TCP是一种面向连接的协议，通信前需要建立连接，之后才能传输数据。其基本流程如下：
-
服务器端：创建套接字 → 绑定地址 → 监听连接 → 接受客户端连接 → 收发数据 → 关闭连接
-
客户端：创建套接字 → 连接服务器 → 收发数据 → 关闭连接
2. Windows平台下的TCP实现
在Windows上使用Socket需要包含Winsock2.h，并链接ws2_32.lib库。
服务器端代码示例：
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#include <iostream>
#include <Winsock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main() {
WSADATA wsa;
SOCKET server, client;
sockaddr_in serverAddr, clientAddr;
int clientLen = sizeof(clientAddr);
// 初始化Winsock
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsa) != 0) {
std::cout << "WSA启动失败\n";
return 1;
}
// 创建套接字
server = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (server == INVALID_SOCKET) {
std::cout << "套接字创建失败\n";
WSACleanup();
return 1;
}
// 配置地址
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
serverAddr.sin_port = htons(8888);
// 绑定
if (bind(server, (sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == SOCKET_ERROR) {
std::cout << "绑定失败\n";
closesocket(server);
WSACleanup();
return 1;
}
// 监听
listen(server, 5);
std::cout << "等待客户端连接...\n";
// 接受连接
client = accept(server, (sockaddr*)&clientAddr, &clientLen);
if (client != INVALID_SOCKET) {
char buffer[256];
int bytes = recv(client, buffer, sizeof(buffer), 0);
if (bytes > 0) {
buffer[bytes] = '\0';
std::cout << "收到: " << buffer << "\n";
send(client, "Hello from server", 17, 0);
}
closesocket(client);
}
closesocket(server);
WSACleanup();
return 0;
}
客户端代码示例：
#include <iostream>
#include <Winsock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
int main() {
WSADATA wsa;
SOCKET sock;
sockaddr_in serverAddr;
if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsa) != 0) {
std::cout << "WSA启动失败\n";
return 1;
}
sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sock == INVALID_SOCKET) {
std::cout << "套接字创建失败\n";
WSACleanup();
return 1;
}
serverAddr.sin_family = AF_INET;
serverAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
serverAddr.sin_port = htons(8888);
if (connect(sock, (sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)) == SOCKET_ERROR) {
std::cout << "连接失败\n";
closesocket(sock);
WSACleanup();
return 1;
}
send(sock, "Hello from client", 17, 0);
char buffer[256];
int bytes = recv(sock, buffer, sizeof(buffer), 0);
if (bytes > 0) {
buffer[bytes] = '\0';
std::cout << "响应: " << buffer << "\n";
}
closesocket(sock);
WSACleanup();
return 0;
}
3. Linux平台下的TCP实现
Linux使用POSIX Socket API，头文件为sys/socket.h、netinet/in.h等，无需初始化，但需注意错误返回值为-1而非INVALID_SOCKET。
关键差异：
- 不需要WSAStartup和WSACleanup
- 使用close()关闭套接字
- 错误检查使用if (socket(...) == -1)
其余流程与Windows类似，bind、listen、accept、connect、send、recv等函数用法基本相同。
4. 常见注意事项
- 确保端口未被占用
- 处理send/recv的返回值，可能只发送或接收部分数据
- 跨平台开发可使用宏判断平台，或使用Boost.Asio等网络库简化操作
- 长时间通信应考虑心跳机制和异常断开处理
基本上就这些。掌握基础Socket编程后，可以进一步学习非阻塞I/O、多线程服务器、异步通信等高级技术。
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