C++ Socket编程:TCP与UDP传输解析

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"C Socket编程" C Socket编程是计算机网络编程中的一个重要部分,特别是在开发跨平台的网络应用程序时。Socket API是操作系统提供的一组接口,用于实现进程间的网络通信。在Windows环境中,这些API被Windows Sockets(通常称为Winsock)所封装,允许开发者创建基于TCP/IP的网络应用。 在C Socket编程中,涉及的主要API函数包括: 1. `socket()`:创建一个新的套接字,返回一个套接字描述符,用于后续的网络操作。 2. `bind()`:将套接字与一个特定的IP地址和端口号绑定,使服务可以在该地址和端口上监听连接请求。 3. `listen()`:使服务器端的套接字进入监听状态,等待客户端的连接请求。 4. `connect()`:客户端使用此函数尝试与服务器建立连接。 5. `accept()`:服务器端接收客户端的连接请求,创建新的套接字用于实际的数据传输。 6. `send()` 和 `sendto()`:用于发送数据到已连接的套接字或特定的目标地址。 7. `recv()` 和 `recvfrom()`:用于接收来自连接套接字或特定源的数据。 MFC(Microsoft Foundation Classes)库为C++开发者提供了两个类来简化Socket编程: - `CAsyncSocket`:在较低层次上封装了Windows Socket API,提供异步操作,通过内建窗口实现非阻塞模式,适合Windows消息驱动的程序。 - `CSocket`:从`CAsyncSocket`派生,进一步简化了Socket的使用,但并不线程安全,因此在多线程环境中可能需要手动管理。 网络通信主要分为两种传输协议:TCP(Transmission Control Protocol)和UDP(User Datagram Protocol)。 - TCP是面向连接的协议,提供可靠的数据传输,确保数据包按顺序到达且无丢失。它通过三次握手建立连接,四次挥手断开连接,具有流量控制和拥塞控制机制。 - UDP是无连接的协议,不保证数据包的顺序和完整性,但具有更低的延迟和更高的传输效率,适用于实时性要求高的应用。 在描述网络通信时,常用“服务器-客户机”和“本地端-远程端”两个概念。服务器通常等待并处理客户端的连接请求,而客户端发起连接请求。本地端和远程端则取决于观察者的角度,服务器对客户端来说可能是远程端,反之亦然。 TCP传输的特点包括: - 连接导向:在数据传输前需要建立连接。 - 可靠性:通过确认、重传和序列号保证数据的完整传输。 - 流量控制:防止发送方过快导致接收方无法处理。 - 拥塞控制:当网络拥塞时,TCP会调整发送速率以减少拥塞。 在实际编程中,开发者需要根据应用需求选择合适的传输协议,TCP适用于需要保证数据完整性的应用,如HTTP、FTP等;而UDP则适用于实时性要求高、允许少量数据丢失的场景,如DNS查询、在线游戏等。