c# socket编程笔记

来源：互联网发布：指向数组元素的指针编辑：程序博客网时间：2024/06/04 20:49

转自：http://www.cnblogs.com/stg609/archive/2008/11/15/1333889.html

看到这个题目，是不是很眼熟？在博客园里搜下，保证会发现关于这个东东的文章实在是太多了~~~真得是没有写得必要，而且我也有点懒得去琢磨字句。（看到这，肯定得来个转折的了，不然就看不到下文了，不是吗）但是，为了自己下一篇要写的文章做参考，还是有必要先补充一下socket基础知识。

注意：如果你已经接触过socket，那就没什么必要耽误时间看下去了。另外，如果发现其中任何错误，欢迎直接指出。

      1.按惯例先来介绍下socket
      Windows中的很多东西都是从Unix领域借鉴过来的，Socket也是一样。在Unix中，socket代表了一种文件描述符（在Unix中一切都是以文件为单位），而这里这个描述符则是用于描述网络访问的。什么意思呢？就是程序员可以通过socket来发送和接收网络上的数据。你也可以理解成是一个API。有了它，你就不用直接去操作网卡了，而是通过这个接口，这样就省了很多复杂的操作。
      在C#中，MS为我们提供了 System.Net.Sockets 命名空间，里面包含了Socket类。

      2.有了socket，那就可以用它来访问网络了
      不过你不要高兴得太早，要想访问网络，还得有些基本的条件（和编程无关的我就不提了）：a. 要确定本机的IP和端口，socket只有与某一IP和端口绑定，才能发挥强大的威力。b. 得有协议吧（否则谁认得你这发送到网络的是什么呀）。想要复杂的，我们可以自己来定协议。但是这个就不在这篇里提了，我这里介绍两种大家最熟悉不过的协议：TCP & UDP。（别说你不知道，不然...不然...我不告诉你）
      如果具备了基本的条件，就可以开始用它们访问网络了。来看看步骤吧：
      a. 建立一个套接字
      b. 绑定本机的IP和端口
      c. 如果是TCP，因为是面向连接的，所以要利用ListenO（）方法来监听网络上是否有人给自己发东西;如果是UDP，因为是无连接的，所以来者不拒。
      d. TCP情况下，如果监听到一个连接，就可以使用accept来接收这个连接，然后就可以利用Send/Receive来执行操作了。而UDP，则不需要accept，直接使用SendTo/ReceiveFrom来执行操作。（看清楚哦，和TCP的执行方法有区别，因为UDP不需要建立连接，所以在发送前并不知道对方的IP和端口，因此需要指定一个发送的节点才能进行正常的发送和接收）
      e. 如果你不想继续发送和接收了，就不要浪费资源了。能close的就close吧。
      如果看了上面文字，你还不清楚的话，就来看看图好了：

面向连接的套接字系统调用时序

无连接的套接字系统调用时序

3.开始动手敲~~代码（简单的代码）
首先我们来写个面向连接的

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

namespace tcpserver
{
    /// <summary>
    /// Class1 的摘要说明。
    /// </summary>
    class server
    {
        /// <summary>
        /// 应用程序的主入口点。
        /// </summary>
        [STAThread]
        static void Main(string[] args)
        {
            //
            // TODO: 在此处添加代码以启动应用程序
            //
            int recv;//用于表示客户端发送的信息长度
            byte[] data=new byte[1024];//用于缓存客户端所发送的信息,通过socket传递的信息必须为字节数组
            IPEndPoint ipep=new IPEndPoint(IPAddress.Any,9050);//本机预使用的IP和端口
            Socket newsock=new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);
            newsock.Bind(ipep);//绑定
            newsock.Listen(10);//监听
            Console.WriteLine("waiting for a client");
            Socket client=newsock.Accept();//当有可用的客户端连接尝试时执行，并返回一个新的socket,用于与客户端之间的通信
            IPEndPoint clientip=(IPEndPoint)client.RemoteEndPoint;
            Console.WriteLine("connect with client:"+clientip.Address+" at port:"+clientip.Port);
            string welcome="welcome here!";
            data=Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);
            client.Send(data,data.Length,SocketFlags.None);//发送信息
            while(true)
            {//用死循环来不断的从客户端获取信息
                data=new byte[1024];
                recv=client.Receive(data);
                Console.WriteLine("recv="+recv);
                if (recv==0)//当信息长度为0，说明客户端连接断开
                    break;
                Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data,0,recv));
                client.Send(data,recv,SocketFlags.None);
            }
            Console.WriteLine("Disconnected from"+clientip.Address);
            client.Close();
            newsock.Close();

        }
    }
}

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;

namespace tcpclient
{
    /// <summary>
    /// Class1 的摘要说明。
    /// </summary>
    class client
    {
        /// <summary>
        /// 应用程序的主入口点。
        /// </summary>
        [STAThread]
        static void Main(string[] args)
        {
            //
            // TODO: 在此处添加代码以启动应用程序
            //
            byte[] data=new byte[1024];
            Socket newclient=new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream,ProtocolType.Tcp);
            Console.Write("please input the server ip:");
            string ipadd=Console.ReadLine();
            Console.WriteLine();
            Console.Write("please input the server port:");
            int port=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
            IPEndPoint ie=new IPEndPoint(IPAddress.Parse(ipadd),port);//服务器的IP和端口
            try
            {
                //因为客户端只是用来向特定的服务器发送信息，所以不需要绑定本机的IP和端口。不需要监听。
                newclient.Connect(ie);
            }
            catch(SocketException e)
            {
                Console.WriteLine("unable to connect to server");
                Console.WriteLine(e.ToString());
                return;
            }
            int recv = newclient.Receive(data);
            string stringdata=Encoding.ASCII.GetString(data,0,recv);
            Console.WriteLine(stringdata);
            while(true)
            {
                string input=Console.ReadLine();
                if(input=="exit")
                    break;
                newclient.Send(Encoding.ASCII.GetBytes(input));
                data=new byte[1024];
                recv=newclient.Receive(data);
                stringdata=Encoding.ASCII.GetString(data,0,recv);
                Console.WriteLine(stringdata);
            }
            Console.WriteLine("disconnect from sercer");
            newclient.Shutdown(SocketShutdown.Both);
            newclient.Close();

        }
    }
}

下面在给出无连接的(实在是太懒了，下面这个是直接复制别人的)

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
namespace SimpleUdpSrvr
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int recv;
            byte[] data = new byte[1024];
            IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 9050);//定义一网络端点
            Socket newsock = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);//定义一个Socket
            newsock.Bind(ipep);//Socket与本地的一个终结点相关联
            Console.WriteLine("Waiting for a client..");

            IPEndPoint sender = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);//定义要发送的计算机的地址
            EndPoint Remote = (EndPoint)(sender);//
            recv = newsock.ReceiveFrom(data, ref Remote);//接受数据           
            Console.WriteLine("Message received from{0}:", Remote.ToString());
            Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetBytes(data,0,recv));

            string welcome = "Welcome to my test server!";
            data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);
            newsock.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, Remote);
            while (true)
            {
                data = new byte[1024];
                recv = newsock.ReceiveFrom(data, ref Remote);
                Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv));
                newsock.SendTo(data, recv, SocketFlags.None, Remote);
            }
        }
    }
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
namespace SimpleUdpClient
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            byte[] data = new byte[1024];//定义一个数组用来做数据的缓冲区
            string input, stringData;
            IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(IPAddress.Parse("127.0.0.1"), 9050);
            Socket server = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
            string welcome = "Hello,are you there?";
            data = Encoding.ASCII.GetBytes(welcome);
            server.SendTo(data, data.Length, SocketFlags.None, ipep);//将数据发送到指定的终结点

            IPEndPoint sender = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);
            EndPoint Remote = (EndPoint)sender;
            data = new byte[1024];
            int recv = server.ReceiveFrom(data, ref Remote);//接受来自服务器的数据

            Console.WriteLine("Message received from{0}:", Remote.ToString());
            Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv));
            while (true)//读取数据
            {
                input = Console.ReadLine();//从键盘读取数据
                if (input == "text")//结束标记
                {
                    break;
                }
                server.SendTo(Encoding.ASCII.GetBytes(input), Remote);//将数据发送到指定的终结点Remote
                data = new byte[1024];
                recv = server.ReceiveFrom(data, ref Remote);//从Remote接受数据
                stringData = Encoding.ASCII.GetString(data, 0, recv);
                Console.WriteLine(stringData);
            }
            Console.WriteLine("Stopping client");
            server.Close();
        }
    }
}     

上面的示例只是简单的应用了socket来实现通信，你也可以实现异步socket、IP组播等等。

     MS还为我们提供了几个助手类：TcpClient类、TcpListener类、UDPClient类。这几个类简化了一些操作，所以你也可以利用这几类来写上面的代码，但我个人还是比较习惯直接用socket来写。

      既然快写完了，那我就再多啰嗦几句。在需要即时响应的软件中，我个人更倾向使用UDP来实现通信，因为相比TCP来说，UDP占用更少的资源，且响应速度快，延时低。至于UDP的可靠性，则可以通过在应用层加以控制来满足。当然如果可靠性要求高的环境下，还是建议使用TCP。

下面转载:http://www.cnblogs.com/ysyn/p/3399351.html

完全是基础，新手可以随意看看，大牛可以关闭浏览页了，哈哈。

在开始介绍socket前先补充补充基础知识，在此基础上理解网络通信才会顺理成章，当然有基础的可以跳过去了。都是废话，进入正题。

　　TCP/IP：Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议。简单来说：TCP控制传输数据，负责发现传输的问题，一旦有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地，而IP是负责给因特网中的每一台电脑定义一个地址，以便传输。从协议分层模型方面来讲：TCP/IP由：网络接口层（链路层）、网络层、传输层、应用层。它和OSI的七层结构以及对于协议族不同，下图简单表示：

注：上图左图：TCP/IP的四层结构对应OSI七层结构。

中间的图示：TCP/IP协议族在OSI七层中的位置及对应的功能。

上图右图：TCP/IP协议模块关系图。

现阶段socket通信使用TCP、UDP协议，相对应UDP来说，TCP则是比较安全稳定的协议了。本文只涉及到TCP协议来说socket通信。首先讲述TCP/IP的三次握手，在握手基础上延伸socket通信的基本过程。

下面介绍对于应届生毕业面试来说是非常熟悉的，同时也是最臭名昭著的三次握手：

1 客户端发送syn报文到服务器端，并置发送序号为x。

2 服务器端接收到客户端发送的请求报文，然后向客户端发送syn报文，并且发送确认序号x+1，并置发送序号为y。

3 客户端受到服务器发送确认报文后，发送确认信号y+1，并置发送序号为z。至此客户端和服务器端建立连接。

在此基础上，socket连接过程：

服务器监听：服务器端socket并不定位具体的客户端socket，而是处于等待监听状态，实时监控网络状态。

客户端请求：客户端clientSocket发送连接请求，目标是服务器的serverSocket。为此，clientSocket必须知道serverSocket的地址和端口号，进行扫描发出连接请求。

连接确认：当服务器socket监听到或者是受到客户端socket的连接请求时，服务器就响应客户端的请求，建议一个新的socket，把服务器socket发送给客户端，一旦客户端确认连接，则连接建立。

注：在连接确认阶段：服务器socket即使在和一个客户端socket建立连接后，还在处于监听状态，仍然可以接收到其他客户端的连接请求，这也是一对多产生的原因。

下图简单说明连接过程：

socket连接原理知道了，此处编写最基本最简单的socket通信：

服务器端：

int port = 6000;            string host = "127.0.0.1";            IPAddress ip = IPAddress.Parse(host);            IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port);            Socket sSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);            sSocket.Bind(ipe);            sSocket.Listen(0);            Console.WriteLine("监听已经打开，请等待");            //receive message            Socket serverSocket = sSocket.Accept();            Console.WriteLine("连接已经建立");            string recStr = "";            byte[] recByte = new byte[4096];            int bytes = serverSocket.Receive(recByte, recByte.Length, 0);            recStr += Encoding.ASCII.GetString(recByte, 0, bytes);            //send message            Console.WriteLine("服务器端获得信息:{0}", recStr);            string sendStr = "send to client :hello";            byte[] sendByte = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);            serverSocket.Send(sendByte, sendByte.Length, 0);            serverSocket.Close();            sSocket.Close();

客户端：

int port = 6000;            string host = "127.0.0.1";//服务器端ip地址            IPAddress ip = IPAddress.Parse(host);            IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(ip, port);            Socket clientSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);            clientSocket.Connect(ipe);            //send message            string sendStr = "send to server : hello,ni hao";            byte[] sendBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(sendStr);            clientSocket.Send(sendBytes);            //receive message            string recStr = "";            byte[] recBytes = new byte[4096];            int bytes = clientSocket.Receive(recBytes, recBytes.Length, 0);            recStr += Encoding.ASCII.GetString(recBytes, 0, bytes);            Console.WriteLine(recStr);            clientSocket.Close();

　　上述服务器端和客户端建立通信，在互相发送一次信息后通信便结束，而在大家进行的项目中，这样的通信肯定满足不了需求。于是接着介绍异步通信，简单来说就是服务器端和客户端可以进行多次互发信息的通信而不用担心通道会关闭。在介绍异步通信时，客户端和服务器端的连接和上面介绍的同步通信建立连接的方式是一样的，这里只写出服务器端和客户端发送信息的方法和接收信息的方法。（服务器端和客户端的发送、接收的方法是一样的）

首先写出异步连接的方法吧：

public void Connect(IPAddress ip, int port)        {            this.clientSocket.BeginConnect(ip, port, new AsyncCallback(ConnectCallback), this.clientSocket);        }        private void ConnectCallback(IAsyncResult ar)        {            try            {                Socket handler = (Socket)ar.AsyncState;                handler.EndConnect(ar);            }            catch (SocketException ex)            { }        }

发送信息方法：

public void Send(string data)        {            Send(System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(data));        }        private void Send(byte[] byteData)        {            try            {                int length = byteData.Length;                byte[] head = BitConverter.GetBytes(length);                byte[] data = new byte[head.Length + byteData.Length];                Array.Copy(head, data, head.Length);                Array.Copy(byteData, 0, data, head.Length, byteData.Length);                this.clientSocket.BeginSend(data, 0, data.Length, 0, new AsyncCallback(SendCallback), this.clientSocket);            }            catch (SocketException ex)            { }        }        private void SendCallback(IAsyncResult ar)        {            try            {                Socket handler = (Socket)ar.AsyncState;                handler.EndSend(ar);            }            catch (SocketException ex)            { }        }

接收信息的方法：

public void ReceiveData()        {            clientSocket.BeginReceive(MsgBuffer, 0, MsgBuffer.Length, 0, new AsyncCallback(ReceiveCallback), null);        }        private void ReceiveCallback(IAsyncResult ar)        {            try            {                int REnd = clientSocket.EndReceive(ar);                if (REnd > 0)                {                    byte[] data = new byte[REnd];                    Array.Copy(MsgBuffer, 0, data, 0, REnd);                    //在此次可以对data进行按需处理                    clientSocket.BeginReceive(MsgBuffer, 0, MsgBuffer.Length, 0, new AsyncCallback(ReceiveCallback), null);                }                else                {                    dispose();                }            }            catch (SocketException ex)            { }        }        private void dispose()        {            try            {                this.clientSocket.Shutdown(SocketShutdown.Both);                this.clientSocket.Close();            }            catch (Exception ex)            { }        }

　　异步问题解决了，再写一个自己在使用过程中经常出现的一个问题。接收的数据包处理问题：在网络通信中，使用异步进行通信，那么客户端在接收服务器发送来的数据包的处理上会有一些麻烦，比如粘包、断包，这是一些小问题，此处简单写写自己处理此问题的一个方法。
粘包处理：

public Hashtable DataTable = new Hashtable();//因为要接收到多个服务器（ip）发送的数据，此处按照ip地址分开存储发送数据        public void DataArrial(byte[] Data , string ip)        {            try            {                if (Data.Length < 12)//按照需求进行判断                {                    lock (DataTable)                    {                        if (DataTable.Contains(ip))                        {                            DataTable[ip] = Data;                            return;                        }                    }                }                if (Data[0] != 0x1F || Data[1] != 0xF1)//标志位（按照需求编写）                {                    if (DataTable.Contains(ip))                    {                        if (DataTable != null)                        {                            byte[] oldData = (byte[])DataTable[ip];//取出粘包数据                            if (oldData[0] != 0x1F || oldData[1] != 0xF1)                            {                                return;                            }                            byte[] newData = new byte[Data.Length + oldData.Length];                            Array.Copy(oldData, 0, newData, 0, oldData.Length);                            Array.Copy(Data, 0, newData, oldData.Length, Data.Length);//组成新数据数组，先到的数据排在前面，后到的数据放在后面                            lock (DataTable)                            {                                DataTable[ip] = null;                            }                            DataArrial(newData, ip);                            return;                        }                    }                    return;                }                int revDataLength = Data[2];//打算发送数据的长度                int revCount = Data.Length;//接收的数据长度                if (revCount > revDataLength)//如果接收的数据长度大于发送的数据长度，说明存在多帧数据，继续处理                {                    byte[] otherData = new byte[revCount - revDataLength];                    Data.CopyTo(otherData, revCount - 1);                    Array.Copy(Data, revDataLength, otherData, 0, otherData.Length);                    Data = (byte[])Redim(Data, revDataLength);                    DataArrial(otherData, ip);                }                if (revCount < revDataLength) //接收到的数据小于要发送的长度                {                    if (DataTable.Contains(ip))                    {                        DataTable[ip] = Data;//更新当前粘包数据                        return;                    }                }                //此处可以按需进行数据处理            }            catch (Exception ex)            { }        }        private Array Redim(Array origArray, Int32 desizedSize)        {            //确认每个元素的类型            Type t = origArray.GetType().GetElementType();            //创建一个含有期望元素个数的新数组            //新数组的类型必须匹配数组的类型            Array newArray = Array.CreateInstance(t, desizedSize);            //将原数组中的元素拷贝到新数组中。            Array.Copy(origArray, 0, newArray, 0, Math.Min(origArray.Length, desizedSize));            //返回新数组            return newArray;        }

socket最基本的内容终于写完了，结合上面的信息进行简单的应用应该是没有问题，可是如果牵涉到比较服务的通信问题，其解决的方法就需要委托、多线程、接口方面的知识了，这方面最近正在学习，最近有一个感悟：委托是.net下C#中最基本最重要的部分了吧，应该必须学会。