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c++怎么实现socket网络编程_c++ TCP/IP通信协议栈与客户端实现【案例】

穿越時空

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发布时间:2025-12-27 16:18:44

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来源于php中文网

原创

Windows下TCP客户端必须先调用WSAStartup()初始化Winsock,否则socket()返回INVALID_SOCKET;需配对调用WSACleanup(),跨平台需#ifdef _WIN32;connect()失败需查具体错误码;send()/recv()需循环处理以确保数据完整收发。

c++怎么实现socket网络编程_c++ tcp/ip通信协议栈与客户端实现【案例】

Windows 下用 socket() 建 TCP 客户端,第一步必须调 WSAStartup()

不初始化 Winsock,直接调 socket() 会返回 INVALID_SOCKETWSAGetLastError() 返回 WSANOTINITIALISED。这不是函数写错了,是 Windows 的强制要求。

实操建议:

  • WSAStartup() 必须在任何 socket 函数前调用,且只调一次;参数用 MAKEWORD(2, 2)(即 Winsock 2.2),兼容性最好
  • 程序退出前必须配对调用 WSACleanup(),否则资源泄漏(尤其调试时反复启停容易触发 WSAStartup 失败)
  • Linux/macOS 不需要这一步,所以跨平台代码得加 #ifdef _WIN32 分支

connect() 失败常见原因和检查顺序

connect() 返回 -1 并不总意味着网络不通,得看 WSAGetLastError()(Windows)或 errno(Linux)具体值:

  • WSAECONNREFUSED(10061):服务端没起来,或监听地址/端口不对(比如绑了 127.0.0.1 却从外网连)
  • WSAETIMEDOUT(10060):路由可达但目标主机没响应——可能是防火墙丢包、服务端进程崩溃、或监听 socket 没 listen()
  • WSAEADDRNOTAVAIL(10049):客户端 bind 时用了非法地址(如已关闭的网卡 IP),或端口被占用
  • Linux 下还常遇到 EINPROGRESS(非阻塞模式下),别当成错误,要配合 select()poll() 等待就绪

send()/recv() 不保证一次传完所有数据

TCP 是字节流协议,send() 只保证把数据交给内核缓冲区,不保证发到对端;recv() 同样可能只收一部分。硬写 send(buf, len) 就认为发完了,大概率出 bug。

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实操建议:

  • 循环调用 send() 直到 len 全部返回(检查返回值是否为正,负值需查错误)
  • 接收端不能假设一次 recv() 就拿到完整报文——必须自己定义协议边界(比如头部 4 字节长度字段 + 后续内容)
  • 避免用 std::string 直接接 recv() 返回的原始字节,二进制数据里可能含 \0,导致截断
int send_all(SOCKET sock, const char* buf, int len) {
    int sent = 0;
    while (sent < len) {
        int n = send(sock, buf + sent, len - sent, 0);
        if (n <= 0) return -1; // 错误或连接关闭
        sent += n;
    }
    return sent;
}

close() / closesocket() 后立即重启客户端可能失败

主动关闭连接后,本地端口会进入 TIME_WAIT 状态(默认约 2 分钟)。如果马上用相同端口重连,bind()connect() 可能报 WSAEADDRINUSE

解决办法有限且有代价:

  • 服务端设置 SO_REUSEADDR(推荐):setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt))
  • 客户端一般不设 SO_REUSEADDR,因为端口由系统自动分配,除非你显式 bind() 固定端口
  • 强行缩短 TIME_WAIT 时间(改系统注册表或 sysctl)风险高,不建议

真正该关注的是:别让客户端频繁短连接——长连接复用更可靠,也避开这个坑。

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