使用TCP协议实现文件传输

使用TCP协议实现文件传输。程序会分为服务器端和客户端，首先运行服务器端，监听来自客户端的连接，客户端运行后会通过程序内的服务器端IP地址，向服务器发送连接请求。双方建立请求之后，客户端将所需文件的文件名和绝对路径传输给服务器，如果服务器找到此文件，则将此文件传输给客户端，然后断开连接。

具体算法描述如下：

【1】服务器端：

1、初始化socket服务

2、监听连接请求并做相应的处理

2.1创建监听套接字

2.2监听套接口

2.3接受套接字的连接

2.4接收客户端传来的数据

case 文件绝对路径：

按照路径找到文件，并打开。提取本地文件名，发回给客户端

发送文件总长度给客户端

case 已准备接收文件完毕

if 发送缓冲区为空

读取文件，写入缓冲区

将文件流分成大小相同的组(最后一组可能会小一点)，顺次发送给客户端

将缓冲区清空

case 文件成功传送

打印消息，退出

case 文件已存在

打印消息，退出

2.5关闭同客户端的连接

3、释放socket服务

【2】客户端：

1、初始化socket，winsock服务

2、连接服务器，进行数据的传输

2.1初始化，创建套接字

2.2通过IP地址，向服务器发送连接请求，建立连接

2.3主动发送所求文件绝对路径

2.4接受服务器端数据并做相应处理

case 打开文件错误：

重新发送文件绝对路径至服务器，请求重发

case 文件长度：

打印消息

case 文件名：

if 文件已经存在

发送“文件已经存在”

else

分配缓冲区，并向服务器发送“Ready”消息

case 文件流：

为已接收文件名创建文件

打开文件，将文件流数据写入文件，直至接收所有分组数据

发送“成功接收“消息

3、关闭套接字

释放服务

源程序：

【1】服务器端：

头文件：

/*server.h*/#pragma comment(lib, "WS2_32")#include <WinSock2.h>#include <iostream>#include <assert.h>#include<Windows.h>#ifndef COMMONDEF_H#define COMMONDEF_H#define MAX_PACKET_SIZE   10240    // 数据包的最大长度,单位是sizeof(char)#define MAXFILEDIRLENGTH 256     // 存放文件路径的最大长度#define PORT     4096    // 端口号//#define SERVER_IP    "127.0.0.1" // server端的IP地址// 各种消息的宏定义#define INVALID_MSG      -1   // 无效的消息标识#define MSG_FILENAME     1   // 文件的名称#define MSG_FILELENGTH     2   // 传送文件的长度#define MSG_CLIENT_READY    3   // 客户端准备接收文件#define MSG_FILE      4   // 传送文件#define MSG_SENDFILESUCCESS    5   // 传送文件成功#define MSG_OPENFILE_ERROR    10   // 打开文件失败,可能是文件路径错误找不到文件等原因#define MSG_FILEALREADYEXIT_ERROR 11   // 要保存的文件已经存在了class CCSDef{public:#pragma pack(1)      // 使结构体的数据按照1字节来对齐,省空间// 消息头struct TMSG_HEADER{   char    cMsgID;    // 消息标识   TMSG_HEADER(char MsgID = INVALID_MSG)    : cMsgID(MsgID)   {   }};// 请求传送的文件名// 客户端传给服务器端的是全路径名称// 服务器传回给客户端的是文件名struct TMSG_FILENAME : public TMSG_HEADER{   char szFileName[256];   // 保存文件名的字符数组   TMSG_FILENAME()    : TMSG_HEADER(MSG_FILENAME)   {   }};// 传送文件长度struct TMSG_FILELENGTH : public TMSG_HEADER{   long lLength;   TMSG_FILELENGTH(long length)    : TMSG_HEADER(MSG_FILELENGTH), lLength(length)    {   }};// Client端已经准备好了,要求Server端开始传送文件struct TMSG_CLIENT_READY : public TMSG_HEADER{   TMSG_CLIENT_READY()    : TMSG_HEADER(MSG_CLIENT_READY)   {   }};// 传送文件struct TMSG_FILE : public TMSG_HEADER{   union     // 采用union保证了数据包的大小不大于MAX_PACKET_SIZE * sizeof(char)   {    char szBuff[MAX_PACKET_SIZE];    struct    {     int nStart;     int nSize;     char szBuff[MAX_PACKET_SIZE - 2 * sizeof(int)];    }tFile;   };   TMSG_FILE()    : TMSG_HEADER(MSG_FILE)   {   }};// 传送文件成功struct TMSG_SENDFILESUCCESS : public TMSG_HEADER{   TMSG_SENDFILESUCCESS()    : TMSG_HEADER(MSG_SENDFILESUCCESS)   {   }};// 传送出错信息,包括:// MSG_OPENFILE_ERROR:打开文件失败// MSG_FILEALREADYEXIT_ERROR:要保存的文件已经存在了struct TMSG_ERROR_MSG : public TMSG_HEADER{   TMSG_ERROR_MSG(char cErrorMsg)    : TMSG_HEADER(cErrorMsg)   {   }};#pragma pack()};#endif

cpp文件：

/*Server.cpp*/#include"Server.h"char g_szNewFileName[MAXFILEDIRLENGTH];char g_szBuff[MAX_PACKET_SIZE + 1];long g_lLength;char* g_pBuff = NULL;//初始化socket库bool InitSocket();//关闭socket库bool CloseSocket();//解析消息并进行相应的处理bool ProcessMsg(SOCKET sClient);//监听Client消息void ListenToClient();//打开文件bool OpenFile(CCSDef::TMSG_HEADER* pMagHeader,SOCKET sClient);//传送文件bool SendFile(SOCKET sClient);//读取文件进缓冲区bool ReadFile(SOCKET sClient);int main(){while(1){InitSocket();ListenToClient();CloseSocket();system("del E:\\test1.A_exp");}//system("pause");return 0;}//初始化socket库bool InitSocket(){WSADATA wsaData;WORD socketVersion=MAKEWORD(2,2);if(::WSAStartup(socketVersion,&wsaData)!=0){//初始化WinSock服务printf("Init socket dll error\n");return false;}return true;}//关闭socket库bool CloseSocket(){//释放winsock库::WSACleanup();if(g_pBuff != NULL){delete [] g_pBuff;g_pBuff = NULL;}return true;}//解析消息并进行相应的处理bool ProcessMsg(SOCKET sClient){//从套接口中接收数据，返回copy的字节数int nRecv = ::recv(sClient,g_szBuff,MAX_PACKET_SIZE+1,0);if(nRecv>0){g_szBuff[nRecv]='\0';}//解析命令CCSDef::TMSG_HEADER* pMsgHeader=(CCSDef::TMSG_HEADER*)g_szBuff;switch(pMsgHeader->cMsgID){case MSG_FILENAME://文件名{OpenFile(pMsgHeader,sClient);}break;case MSG_CLIENT_READY://客户端已准备完毕，开始传送文件{SendFile(sClient);}break;case MSG_SENDFILESUCCESS://传送文件成功{printf("Send File Success!\n");return false;}break;case MSG_FILEALREADYEXIT_ERROR://要保存的文件已经存在{printf("The file ready to send already exit!\n");return false;}break;}return true;}//监听Client消息void ListenToClient(){//创建套接字SOCKET sListen = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);if(sListen == SOCKET_ERROR){printf("Init Socket Error!\n");return;}//绑定socketsockaddr_in sin;sin.sin_family=AF_INET;sin.sin_port=htons(PORT);sin.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;if (::bind(sListen, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sockaddr_in)) == SOCKET_ERROR){   printf("Bind Error!\n");   return;}// 设置socket进入监听状态if(::listen(sListen,10)==SOCKET_ERROR){printf("Listen Error!\n");return;}printf("Listening To Client...\n");//循环接收client端的连接请求sockaddr_in ClientAddr;int nAddrLen = sizeof(sockaddr_in);SOCKET sClient;//取队列最前端客户连接请求，创建套接字连接通道while((sClient=::accept(sListen,(sockaddr*)&ClientAddr,&nAddrLen))==INVALID_SOCKET){}//解析消息并进行相应的处理//int count=10;//作为定时当程序执行10s未完成时直接退出//while(ProcessMsg(sClient)==true&&count>0)//{//Sleep(1000);//count--;//}while(ProcessMsg(sClient)==true){Sleep(1000);}//关闭同客户端的连接::closesocket(sClient);::closesocket(sListen);}//打开文件bool OpenFile(CCSDef::TMSG_HEADER* pMsgHeader,SOCKET sClient){CCSDef::TMSG_FILENAME* pRequstFileNameMsg=(CCSDef::TMSG_FILENAME*)pMsgHeader;//对文件名进行处理char *p1,*p2;for(p1=pRequstFileNameMsg->szFileName,p2=g_szNewFileName;*p1!='\0';p1++,p2++){if(*p1!='\n'){*p2=*p1;}if(*p2=='\\')//将‘\’转换为‘\\’{*(++p2)='\\';}}*p2='\0';ReadFile(sClient);return true;}//传送文件bool SendFile(SOCKET sClient){if (NULL == g_pBuff){//如果缓冲区为空   ReadFile(sClient);}int nPacketBufferSize = MAX_PACKET_SIZE - 2 * sizeof(int); // 每个数据包存放文件的buffer大小// 如果文件的长度大于每个数据包所能传送的buffer长度那么就分块传送for (int i = 0; i < g_lLength; i += nPacketBufferSize){     CCSDef::TMSG_FILE tMsgFile;   tMsgFile.tFile.nStart = i;   if (i + nPacketBufferSize + 1> g_lLength)   {//文件块已经是最后一块tMsgFile.tFile.nSize = g_lLength - i;   }   else   {tMsgFile.tFile.nSize = nPacketBufferSize;   }   memcpy(tMsgFile.tFile.szBuff, g_pBuff + tMsgFile.tFile.nStart, tMsgFile.tFile.nSize);//copy到缓冲区   ::send(sClient, (char*)(&tMsgFile), sizeof(CCSDef::TMSG_FILE), 0);   Sleep(0.5);}delete [] g_pBuff;g_pBuff = NULL;return true;}//读取文件进缓冲区bool ReadFile(SOCKET sClient){if(g_pBuff!=NULL){//如果缓冲区不为空return true;}//打开文件FILE *pFile;if((pFile = fopen(g_szNewFileName, "rb"))==NULL){//文件打开失败，发送错误报告 printf("Cannot find the file, request the client input file name again\n"); CCSDef::TMSG_ERROR_MSG tMsgErrorMsg(MSG_OPENFILE_ERROR); ::send(sClient, (char*)(&tMsgErrorMsg), sizeof(CCSDef::TMSG_ERROR_MSG), 0); return false;}//传送文件长度到Clientfseek(pFile,0,SEEK_END);//重定位指针到文件末尾g_lLength=ftell(pFile);//返回文件指针相对于文件头的偏移量printf("File Length = %d\n", g_lLength);CCSDef::TMSG_FILELENGTH tMsgFileLength(g_lLength);::send(sClient,(char*)(&tMsgFileLength), sizeof(CCSDef::TMSG_FILELENGTH), 0);// 处理文件全路径名,把文件名分解出来//磁盘号，目录，文件名，后缀名char szDrive[_MAX_DRIVE], szDir[_MAX_DIR], szFname[_MAX_FNAME], szExt[_MAX_EXT];_splitpath(g_szNewFileName, szDrive, szDir, szFname, szExt);strcat(szFname,szExt);CCSDef::TMSG_FILENAME tMsgFileName;strcpy(tMsgFileName.szFileName, szFname);printf("Send File Name: %s\n", tMsgFileName.szFileName);::send(sClient, (char*)(&tMsgFileName), sizeof(CCSDef::TMSG_FILENAME), 0);//分配缓冲区，读取文件内容g_pBuff = new char[g_lLength + 1];if (g_pBuff == NULL){   return false;}fseek(pFile, 0, SEEK_SET);fread(g_pBuff, sizeof(char), g_lLength, pFile);g_pBuff[g_lLength] = '\0';fclose(pFile);return true;}

【2】客户端：

头文件同服务器端头文件

源程序文件：

/*Client.cpp*/#include"Client.h"long g_lLength = 0;char* g_pBuff = NULL;char g_szFileName[MAXFILEDIRLENGTH];char g_szBuff[MAX_PACKET_SIZE+1];SOCKET g_sClient;// 初始化socket库bool InitSocket();// 关闭socket库bool CloseSocket();// 把用户输入的文件路径传送到server端bool SendFileNameToServer();// 与server端连接bool ConectToServer();// 打开文件失败bool OpenFileError(CCSDef::TMSG_HEADER *pMsgHeader);// 分配空间以便写入文件bool AllocateMemoryForFile(CCSDef::TMSG_HEADER *pMsgHeader);// 写入文件bool WriteToFile(CCSDef::TMSG_HEADER *pMsgHeader);// 处理server端传送过来的消息bool ProcessMsg();int main(){while(1){InitSocket();ConectToServer();CloseSocket();}//system("pause");return 0;}// 初始化socket库bool InitSocket(){//初始化SOCKETWSADATA wsaData;WORD socketVersion=MAKEWORD(2,2);if(::WSAStartup(socketVersion,&wsaData)!=0){printf("Init socket dll error\n");exit(-1);}return true;}// 关闭socket库bool CloseSocket(){// 关闭套接字::closesocket(g_sClient);// 释放winsock库::WSACleanup();return true;}// 把用户输入的文件路径传送到server端bool SendFileNameToServer(){char szFileName[MAXFILEDIRLENGTH];printf("Input the File Directory: ");//fgets(szFileName, MAXFILEDIRLENGTH, stdin);strcpy(szFileName,"E:\\test1.A_exp");// 把文件路径发到server端CCSDef::TMSG_FILENAME tMsgRequestFileName;strcpy(tMsgRequestFileName.szFileName, szFileName);if (::send(g_sClient, (char*)(&tMsgRequestFileName), sizeof(CCSDef::TMSG_FILENAME), 0) == SOCKET_ERROR){   printf("Send File Name Error!\n");   exit(-1);}return true;}// 与server端连接bool ConectToServer(){// 初始化socket套接字if ((g_sClient = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)) == SOCKET_ERROR){   printf("Init Socket Error!\n");   exit(-1);}sockaddr_in servAddr;servAddr.sin_family = AF_INET;servAddr.sin_port = htons(PORT);servAddr.sin_addr.S_un.S_addr = ::inet_addr(SERVER_IP);if ((::connect(g_sClient, (sockaddr*)&servAddr, sizeof(sockaddr_in))) == INVALID_SOCKET){   printf("Connect to Server Error!\n");   exit(-1);}// 输入文件路径传输到server端SendFileNameToServer();// 接收server端传过来的信息,直到保存文件成功为止while (ProcessMsg() == true){Sleep(1000);}return true;}// 打开文件失败bool OpenFileError(CCSDef::TMSG_HEADER *pMsgHeader){if (g_pBuff != NULL)//如果缓冲区内有数据   return true;assert(pMsgHeader != NULL);printf("Cannot find file!\n");// 重新输入文件名称SendFileNameToServer();return true;}// 分配空间以便写入文件bool AllocateMemoryForFile(CCSDef::TMSG_HEADER *pMsgHeader){assert(pMsgHeader != NULL);if (g_pBuff != NULL){   return true;}CCSDef::TMSG_FILENAME* pRequestFilenameMsg = (CCSDef::TMSG_FILENAME*)pMsgHeader;printf("File Name: %s\n", pRequestFilenameMsg->szFileName);// 把文件的路径设置为D盘根目录下strcpy(g_szFileName, "D:\\");strcat(g_szFileName, "test2.B_imp");//strcat(g_szFileName, pRequestFilenameMsg->szFileName);// 查找相同文件名的文件是否已经存在,如果存在报错退出FILE* pFile;if ((pFile = fopen(g_szFileName, "r")) != NULL){   // 文件已经存在,要求重新输入一个文件   printf("The file already exist!\n");   CCSDef::TMSG_ERROR_MSG tMsgErrorMsg(MSG_FILEALREADYEXIT_ERROR);   ::send(g_sClient, (char*)(&tMsgErrorMsg), sizeof(CCSDef::TMSG_ERROR_MSG), 0);   fclose(pFile);   return false;}// 分配缓冲区开始接收文件,如果分配成功就给server端发送开始传送文件的要求g_pBuff = new char[g_lLength + 1];if (g_pBuff != NULL){   memset(g_pBuff, '\0', g_lLength + 1);   printf("Now ready to get the file %s!\n", pRequestFilenameMsg->szFileName);   CCSDef::TMSG_CLIENT_READY tMsgClientReady;   if (::send(g_sClient, (char*)(&tMsgClientReady), sizeof(CCSDef::TMSG_CLIENT_READY), 0) == SOCKET_ERROR)   {printf("Send Error!\n");exit(-1);   }}else{   printf("Alloc memory for file error!\n");   exit(-1);}return true;}// 写入文件bool WriteToFile(CCSDef::TMSG_HEADER *pMsgHeader){assert(pMsgHeader != NULL);CCSDef::TMSG_FILE* pMsgFile = (CCSDef::TMSG_FILE*)pMsgHeader;int nStart = pMsgFile->tFile.nStart;int nSize = pMsgFile->tFile.nSize;memcpy(g_pBuff + nStart, pMsgFile->tFile.szBuff, nSize);if (nStart == 0){   printf("Saving file into buffer...\n");}memcpy(g_pBuff + nStart, pMsgFile->tFile.szBuff, nSize);// 如果已经保存到缓冲区完毕就写入文件if (nStart + nSize >= g_lLength){   printf("Writing to disk....\n");   // 写入文件   FILE* pFile;   pFile = fopen(g_szFileName, "w+b");   fwrite(g_pBuff, sizeof(char), g_lLength, pFile);   delete [] g_pBuff;   g_pBuff = NULL;   fclose(pFile);   // 保存文件成功传送消息给server退出server   CCSDef::TMSG_SENDFILESUCCESS tMsgSendFileSuccess;   while (::send(g_sClient, (char*)(&tMsgSendFileSuccess), sizeof(CCSDef::TMSG_SENDFILESUCCESS), 0) == SOCKET_ERROR)   {   }   printf("Save the file %s success!\n", g_szFileName);   return true;}else{   return false;}}// 处理server端传送过来的消息bool ProcessMsg(){CCSDef::TMSG_HEADER *pMsgHeader;int nRecv = ::recv(g_sClient, g_szBuff, MAX_PACKET_SIZE + 1, 0);pMsgHeader = (CCSDef::TMSG_HEADER*)g_szBuff;switch (pMsgHeader->cMsgID){case MSG_OPENFILE_ERROR:   // 打开文件错误   {OpenFileError(pMsgHeader);   }   break;case MSG_FILELENGTH:    // 文件的长度   {if (g_lLength == 0){ g_lLength = ((CCSDef::TMSG_FILELENGTH*)pMsgHeader)->lLength; printf("File Length: %d\n", g_lLength);}   }   break;case MSG_FILENAME:     // 文件名   {return AllocateMemoryForFile(pMsgHeader);   }   break;case MSG_FILE:      // 传送文件,写入文件成功之后退出这个函数   {if (WriteToFile(pMsgHeader)){/*Sleep(1000);*/ return false;}   }   break;}return true;}