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【记录】基于 C++ 和 Winsock 的简单 TCP 通信实现

news 2025/7/3 5:16:25

在本篇博客中，我们将使用 C++ 和 Windows Socket（Winsock）API 实现一个简单的 TCP 客户端与服务器之间的通信程序。该程序支持一对一连接，客户端可以向服务器发送消息，服务器接收并回传相同的消息。

TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。它广泛用于网络通信中，确保数据能够准确无误地传输。

本文实现了一个 点对点 的 TCP 通信系统，包含两个部分：

服务端（Server）：监听指定端口，等待客户端连接，并接收和回传数据。
客户端（Client）：连接到服务端，发送数据并接收回传信息。

项目使用的是 Windows 平台下的 Winsock2 API，适用于 Visual Studio 编译环境。

💡 功能说明

支持一对一连接（单线程）
服务端持续监听，客户端可多次发送数据
消息回显功能（Echo Server）：服务端将收到的消息原样返回给客户端
输入 exit 可退出客户端程序

🧩 代码实现

🖥️ 服务端代码（TCP_Server.cpp）

// TCP_Server.cpp: 定义 TCP 服务端程序的入口点
//#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
#include <windows.h>#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")using namespace std;int main()
{// 初始化 Winsock 库WSADATA wsaData;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0){cout << "WSAStartup failed!" << endl;return -1;}// 创建监听 socketSOCKET listen_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (listen_socket == INVALID_SOCKET){cout << "Socket creation failed." << endl;WSACleanup();return -1;}// 配置本地地址信息struct sockaddr_in local = { 0 };local.sin_family = AF_INET;                  // IPv4 地址族local.sin_port = htons(8080);                // 监听端口号local.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 本地回环地址// 绑定 socket 到本地地址if (bind(listen_socket, (struct sockaddr*)&local, sizeof(local)) == SOCKET_ERROR){cout << "Bind failed: " << WSAGetLastError() << endl;closesocket(listen_socket);WSACleanup();return -1;}// 开始监听listen(listen_socket, 10);cout << "Server is listening on port 8080..." << endl;while (true){// 接受客户端连接SOCKET client_socket = accept(listen_socket, NULL, NULL);if (client_socket == INVALID_SOCKET){cout << "Accept failed: " << WSAGetLastError() << endl;continue;}cout << "Client connected." << endl;char buffer[1024] = { 0 };while (true){// 接收客户端数据int ret = recv(client_socket, buffer, sizeof(buffer), 0);if (ret <= 0){cout << "Client disconnected." << endl;break;}cout << "Received data: " << buffer << endl;// 将收到的数据原样返回send(client_socket, buffer, strlen(buffer), 0);}// 关闭客户端 socketclosesocket(client_socket);}// 关闭监听 socketclosesocket(listen_socket);// 清理 Winsock 资源WSACleanup();return 0;
}

📱 客户端代码（TCP_Client.cpp）

// TCP_Client.cpp: 定义 TCP 客户端程序的入口点
//#include <iostream>
#include <WinSock2.h>
#include <windows.h>#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")using namespace std;int main()
{// 初始化 Winsock 库WSADATA wsaData;if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0){cout << "WSAStartup failed!" << endl;return -1;}// 创建客户端 socketSOCKET client_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (client_socket == INVALID_SOCKET){cout << "Socket creation failed." << endl;WSACleanup();return -1;}// 设置服务器地址struct sockaddr_in server_addr;server_addr.sin_family = AF_INET;             // IPv4 地址族server_addr.sin_port = htons(8080);           // 服务器端口号server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 服务器 IP 地址// 连接服务器if (connect(client_socket, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) == SOCKET_ERROR){cout << "Connect to server failed: " << WSAGetLastError() << endl;closesocket(client_socket);WSACleanup();return -1;}cout << "Connected to server at 127.0.0.1:8080" << endl;char send_buffer[1024] = { 0 };char recv_buffer[1024] = { 0 };while (true){// 输入要发送的消息cout << "Enter message to send (type 'exit' to quit): ";cin.getline(send_buffer, sizeof(send_buffer));// 发送消息到服务器int send_len = send(client_socket, send_buffer, strlen(send_buffer), 0);if (send_len == SOCKET_ERROR){cout << "Send failed: " << WSAGetLastError() << endl;break;}if (strcmp(send_buffer, "exit") == 0){cout << "Exiting..." << endl;break;}// 接收服务器响应int recv_len = recv(client_socket, recv_buffer, sizeof(recv_buffer) - 1, 0);if (recv_len <= 0){cout << "Server disconnected or error occurred." << endl;break;}recv_buffer[recv_len] = '\0'; // 确保字符串结尾cout << "Server response: " << recv_buffer << endl;}// 关闭 socket 并清理 Winsock 资源closesocket(client_socket);WSACleanup();return 0;
}