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CC++ Socket - TCP 与 UDP 网络编程
前言
socket编程分为TCP和UDP两个模块，其中TCP是可靠的、安全的，常用于发送文件等，而UDP是不可靠的、不安全的，常用作视频通话等。
如下图：
头文件与库：
#include#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") - 1
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准备工作：
创建工程后，首先右键工程，选择属性
然后选择 C/C++ - 预处理器 - 预处理器定义
将字符串 _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS 添加到里面去，点击应用即可！
TCP
连接过程图：
创建tcp服务器和客户端都是按照上图的步骤来操作的！
1). 服务器
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初始化套接字库
对应图中socket()WORD wVersion; WSADATA wsaData; int err; // 设置版本，可以理解为1.1 wVersion = MAKEWORD(1, 1); // 例：MAKEWORD(a, b) --> b | a << 8 将a左移8位变成高位与b合并起来 // 启动 err = WSAStartup(wVersion, &wsaData);- 1
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创建tcp套接字
对应图中socket()// AF_INET:ipv4 AF_INET6:ipv6 SOCKET sockSrv = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);- 1
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绑定到本机
对应图中bind()// 准备绑定信息 SOCKADDR_IN addrSrv; addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); // 设置绑定网卡 addrSrv.sin_family = AF_INET; // 设置绑定网络模式 addrSrv.sin_port = htons(6000); // 设置绑定端口 // hton: host to network x86:小端 网络传输：htons大端 // 绑定到本机 int retVal = bind(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR));- 1
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监听
对应图中listen()// 同时能接收10个链接，主要看参数二的设置个数 listen(sockSrv, 10);- 1
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接收连接请求，返回针对客户端的套接字
对应图中accept()SOCKET sockConn = accept(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrCli, &len);- 1
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发送数据
对应图中write()sprintf_s(sendBuf, "hello client! "); int iSend = send(sockConn, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);- 1
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接收数据
对应图中read()recv(sockConn, recvBuf, 100, 0);- 1
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关闭套接字
对应图中close()closesocket(sockConn);- 1
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清理套接字库
WSACleanup();- 1
具体实现代码：
#include#include #include #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int main(void) { // 1.初始化套接字库 WORD wVersion; WSADATA wsaData; int err; // 设置版本，可以理解为1.1 wVersion = MAKEWORD(1, 1); // 例：MAKEWORD(a, b) --> b | a << 8 将a左移8位变成高位与b合并起来 // 启动 err = WSAStartup(wVersion, &wsaData); if (err != 0) { return err; } // 检查：网络低位不等于1 || 网络高位不等于1 if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 1 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 1) { // 清理套接字库 WSACleanup(); return -1; } // 2.创建tcp套接字 // AF_INET:ipv4 AF_INET6:ipv6 SOCKET sockSrv = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 准备绑定信息 SOCKADDR_IN addrSrv; addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); // 设置绑定网卡 addrSrv.sin_family = AF_INET; // 设置绑定网络模式 addrSrv.sin_port = htons(6000); // 设置绑定端口 // hton: host to network x86:小端 网络传输：htons大端 // 3.绑定到本机 int retVal = bind(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR)); if (retVal == SOCKET_ERROR) { printf("Failed bind:%d ", WSAGetLastError()); return -1; } // 4.监听，同时能接收10个链接 if (listen(sockSrv, 10) == SOCKET_ERROR) { printf("Listen failed:%d", WSAGetLastError()); return -1; } std::cout << "Server start at port: 6000" << std::endl; SOCKADDR_IN addrCli; int len = sizeof(SOCKADDR); char recvBuf[100]; char sendBuf[100]; while (1) { // 5.接收连接请求，返回针对客户端的套接字 SOCKET sockConn = accept(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrCli, &len); if (sockConn == SOCKET_ERROR) { //printf("Accept failed:%d", WSAGetLastError()); std::cout << "Accept failed: " << WSAGetLastError() << std::endl; break; } //printf("Accept client IP:[%s] ", inet_ntoa(addrCli.sin_addr)); std::cout << "Accept client IP: " << inet_ntoa(addrCli.sin_addr) << std::endl; // 6.发送数据 sprintf_s(sendBuf, "hello client! "); int iSend = send(sockConn, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0); if (iSend == SOCKET_ERROR) { std::cout << "send failed! "; break; } // 7.接收数据 recv(sockConn, recvBuf, 100, 0); std::cout << recvBuf << std::endl; // 关闭套接字 closesocket(sockConn); } // 8.关闭套接字 closesocket(sockSrv); // 9.清理套接字库 WSACleanup(); return 0; } - 1
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2). 客户端
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初始化套接字库
对应图中socket()WORD wVersion; WSADATA wsaData; int err; // 可以理解为1.1 wVersion = MAKEWORD(1, 1); // 例：MAKEWORD(a, b) --> b | a << 8 将a左移8位变成高位与b合并起来 // 启动 err = WSAStartup(wVersion, &wsaData); // 创建TCP套接字 SOCKET sockCli = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);- 1
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连接服务器
对应图中connect()// 连接服务器 int err_log = connect(sockCli, (SOCKADDR *)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR));- 1
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发送数据到服务器
对应图中write()char sendBuf[] = "你好，服务器，我是客户端！"; send(sockCli, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0);- 1
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接收服务器的数据
对应图中read()char recvBuf[100]; recv(sockCli, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0);- 1
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关闭套接字并清除套接字库
对应图中close()closesocket(sockCli); WSACleanup();- 1
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具体实现代码：
#include#include #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int main(void) { // 1.初始化套接字库 WORD wVersion; WSADATA wsaData; int err; // 可以理解为1.1 wVersion = MAKEWORD(1, 1); // 例：MAKEWORD(a, b) --> b | a << 8 将a左移8位变成高位与b合并起来 // 启动 err = WSAStartup(wVersion, &wsaData); if (err != 0) { return err; } // 检查：网络地位不等于1 || 网络高位不等于1 if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 1 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 1) { // 清理套接字库 WSACleanup(); return -1; } // 创建TCP套接字 SOCKET sockCli = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); SOCKADDR_IN addrSrv; addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 服务器地址 addrSrv.sin_port = htons(6000); // 端口号 addrSrv.sin_family = AF_INET; // 地址类型(ipv4) // 2.连接服务器 int err_log = connect(sockCli, (SOCKADDR *)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR)); if (err_log == 0) { printf("连接服务器成功！ "); } else { printf("连接服务器失败！ "); return -1; } char recvBuf[100]; char sendBuf[] = "你好，服务器，我是客户端！"; // 3.发送数据到服务器 send(sockCli, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0); // 4.接收服务器的数据 recv(sockCli, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0); std::cout << recvBuf << std::endl; // 5.关闭套接字并清除套接字库 closesocket(sockCli); WSACleanup(); system("pause"); return 0; } - 1
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运行效果：
3). TCP聊天小项目
下面是根据上面的代码修改的一个聊天小项目(使用到了多线程)
只有一个服务器，服务器一直开启等待客户端连接；
客户都安可以开启多个，且可以一直连续的与服务器进行发送接收消息；
服务器给客户端发送数据，得通过1 - 9来区分到底给那个客户端发送消息，例如给第二个客户端发送消息：2你好，客户端
客户端那边接收到的数据是：你好，客户端服务器代码：
#include#include #include #include #include #include #include #include #include #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") SOCKET sockSrv; std::vector vec_sockConn; std::vector vec_sockaddr_in; std::vector vec_sockIndex; // 这个结构体用作线程参数 typedef struct SERVER_CLIENT { SOCKET server; SOCKADDR_IN client; int clientIndex; }SC; // 判断有没有断开连接 bool IsSocketClosed(SOCKET clientSocket) { bool ret = false; HANDLE closeEvent = WSACreateEvent(); WSAEventSelect(clientSocket, closeEvent, FD_CLOSE); DWORD dwRet = WaitForSingleObject(closeEvent, 0); if (dwRet == WSA_WAIT_EVENT_0) ret = true; else if (dwRet == WSA_WAIT_TIMEOUT) ret = false; WSACloseEvent(closeEvent); return ret; } // 接收请求 unsigned int WINAPI ThreadAccept(LPVOID p) { static int i = 0; while (1) { SOCKADDR_IN addrCli; int len = sizeof(SOCKADDR); // 5.接收连接请求，返回针对客户端的套接字 SOCKET sockConn = accept(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrCli, &len); if (sockConn == SOCKET_ERROR) { printf("Accept failed:%d", WSAGetLastError()); } // 存储当前服务器与客户端 连接绑定的socket vec_sockIndex.emplace_back(i++); vec_sockaddr_in.emplace_back(addrCli); vec_sockConn.emplace_back(sockConn); printf("[0;%d;40m客户端[%d]上线[0m ", 31, i); } return 0; } unsigned int WINAPI _ThreadRecv(LPVOID p) { char recvBuf[100]; memset(recvBuf, 0, 100); SC _sc = *(SC *)p; while (1) { Sleep(20); if (IsSocketClosed(_sc.server) == true) { printf("客户端 [%d] 断开连接！ ", _sc.clientIndex + 1); break; } // 接收数据 recv(_sc.server, recvBuf, 100, 0); if (strlen(recvBuf) == 0) { continue; } printf("接收到客户端 [%d] 的消息：%s ", _sc.clientIndex + 1, recvBuf); memset(recvBuf, 0, 100); } return 0; } unsigned int WINAPI ThreadRecv(LPVOID p) { static int index = 0; while (1) { // 还没有客户端与服务器进行连接 if (vec_sockConn.size() == 0) { continue; } // 接收线程已经开启和客户端个数相等 if (vec_sockConn.size() == index) { continue; } SC sc; sc.server = vec_sockConn.at(index); sc.client = vec_sockaddr_in.at(index); sc.clientIndex = vec_sockIndex.at(index); HANDLE hThread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, _ThreadRecv, (void *)&sc, 0, NULL); index++; Sleep(20); } return 0; } int main(void) { // 1.初始化套接字库 WORD wVersion; WSADATA wsaData; int err; // 设置版本，可以理解为1.1 wVersion = MAKEWORD(1, 1); // 例：MAKEWORD(a, b) --> b | a << 8 将a左移8位变成高位与b合并起来 // 启动 err = WSAStartup(wVersion, &wsaData); if (err != 0) { return err; } // 检查：网络低位不等于1 || 网络高位不等于1 if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 1 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 1) { // 清理套接字库 WSACleanup(); return -1; } // 2.创建tcp套接字 // AF_INET:ipv4 AF_INET6:ipv6 sockSrv = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); // 准备绑定信息 SOCKADDR_IN addrSrv; addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); // 设置绑定网卡 addrSrv.sin_family = AF_INET; // 设置绑定网络模式 addrSrv.sin_port = htons(6000); // 设置绑定端口 // hton: host to network x86:小端 网络传输：htons大端 // 3.绑定到本机 int retVal = bind(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR)); if (retVal == SOCKET_ERROR) { printf("Failed bind:%d ", WSAGetLastError()); return -1; } // 4.监听，同时接收10个链接 if (listen(sockSrv, 10) == SOCKET_ERROR) { printf("Listen failed:%d", WSAGetLastError()); return -1; } std::cout << "Server start at port: 6000" << std::endl; // 线程句柄 // 创建线程 HANDLE hThread_1 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadAccept, NULL, 0, NULL); HANDLE hThread_2 = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadRecv, NULL, 0, NULL); //uiInit(); //editPrint(0, ">"); char sendBuf[100]; while (1) { //printf("请输入发送内容："); char c = getchar(); // 输入发送给谁 scanf_s("%s", sendBuf, 100); // 输入发送的内容 if (strlen(sendBuf) == 0) { printf("输入内容为空或者超长！ "); } // 1 至 9 if (c < '1' || c > '9' || vec_sockConn.size() == 0 || c - '0' >= vec_sockConn.size() + 1) { while ((c = getchar()) != ' '); // 清空输入缓冲区 memset(sendBuf, 0, 100); printf("输入内容不符合规则！ "); continue; } // 发送数据 int index = --c - '0'; // 因为下标是从零开始的，所以c要先自减 int iSend = send(vec_sockConn.at(index) , sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0); if (iSend == SOCKET_ERROR) { std::cout << "send failed! "; break; } memset(sendBuf, 0, 100); while ((c = getchar()) != ' '); // 清空输入缓冲区 } // 关闭套接字 std::vector ::iterator it = vec_sockConn.begin(); for (; it != vec_sockConn.end(); it++) { closesocket((SOCKET)(*it)); } WaitForSingleObject(hThread_1, INFINITE); WaitForSingleObject(hThread_2, INFINITE); CloseHandle(hThread_1); CloseHandle(hThread_2); // 7.关闭套接字 closesocket(sockSrv); // 8.清理套接字库 WSACleanup(); return 0; } - 1
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客户端：
#include#include #include #include #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") SOCKET sockCli; // 判断有没有断开连接 bool IsSocketClosed(SOCKET clientSocket) { bool ret = false; HANDLE closeEvent = WSACreateEvent(); WSAEventSelect(clientSocket, closeEvent, FD_CLOSE); DWORD dwRet = WaitForSingleObject(closeEvent, 0); if (dwRet == WSA_WAIT_EVENT_0) ret = true; else if (dwRet == WSA_WAIT_TIMEOUT) ret = false; WSACloseEvent(closeEvent); return ret; } unsigned int WINAPI ThreadRecv(LPVOID p) { char recvBuf[100]; memset(recvBuf, 0, 100); while (1) { Sleep(20); if (IsSocketClosed(sockCli) == true) { printf("服务器 断开连接！ "); break; } // 接收服务器的数据 recv(sockCli, recvBuf, sizeof(recvBuf), 0); if (strlen(recvBuf) == 0) continue; std::cout << recvBuf << std::endl; memset(recvBuf, 0, 100); } return 0; } int main(void) { // 1.初始化套接字库 WORD wVersion; WSADATA wsaData; int err; // 可以理解为1.1 wVersion = MAKEWORD(1, 1); // 例：MAKEWORD(a, b) --> b | a << 8 将a左移8位变成高位与b合并起来 // 启动 err = WSAStartup(wVersion, &wsaData); if (err != 0) { return err; } // 检查：网络地位不等于1 || 网络高位不等于1 if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 1 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 1) { // 清理套接字库 WSACleanup(); return -1; } // 创建TCP套接字 sockCli = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); SOCKADDR_IN addrSrv; addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1"); // 服务器地址 addrSrv.sin_port = htons(6000); // 端口号 addrSrv.sin_family = AF_INET; // 地址类型(ipv4) // 连接服务器 int err_log = connect(sockCli, (SOCKADDR *)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR)); if (err_log == 0) { printf("连接服务器成功！ "); } else { printf("连接服务器失败！ "); return -1; } // 线程句柄 // 创建线程 HANDLE hThread = (HANDLE)_beginthreadex(NULL, 0, ThreadRecv, NULL, 0, NULL); char sendBuf[100]; while (1) { //printf("请输入发送内容："); scanf_s("%s", sendBuf, 100); // 发送数据到服务器 send(sockCli, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0); memset(sendBuf, 0, 100); char c; while ((c = getchar()) != ' '); } WaitForSingleObject(hThread, INFINITE); CloseHandle(hThread); // 关闭套接字并清除套接字库 closesocket(sockCli); WSACleanup(); system("pause"); return 0; } - 1
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运行效果：
UDP
UDP就比较简单了，步骤比tcp要少一些。
连接过程图：
1). 服务器
-
初始化套接字库
WORD wVersion; WSADATA wsaData; int err; wVersion = MAKEWORD(1, 1);- 1
- 2
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- 5
-
创建套接字
SOCKET sockSrv = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);- 1
-
绑定
// SOCKADDR_IN addrSrv; 省略了定义和赋值 bind(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR));- 1
- 2
-
接收数据
char recvBuf[100]; recvfrom(sockSrv, recvBuf, 100, 0, (SOCKADDR *)&addrCli, &len);- 1
- 2
-
发送数据
char sendBuf[] = "hello Client，I'm Server！ "; sendto(sockSrv, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0, (SOCKADDR *)&addrCli, len);- 1
- 2
- 3
-
关闭
closesocket(sockSrv); WSACleanup();- 1
- 2
具体实现代码：
#include#include #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int main(void) { // 初始化套接字库 WORD wVersion; WSADATA wsaData; int err; wVersion = MAKEWORD(1, 1); err = WSAStartup(wVersion, &wsaData); if (err != 0) { return err; } if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 1 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 1) { WSACleanup(); return -1; } // 创建套接字 SOCKET sockSrv = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); SOCKADDR_IN addrSrv; addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); addrSrv.sin_family = AF_INET; addrSrv.sin_port = htons(6001); // 绑定到本机6001端口 bind(sockSrv, (SOCKADDR *)&addrSrv, sizeof(SOCKADDR)); // 接收请求，处理请求 SOCKADDR_IN addrCli; int len = sizeof(SOCKADDR); char sendBuf[] = "hello Client，I'm Server！ "; char recvBuf[100]; std::cout << "start UDP server with port 6001" << std::endl; while (1) { // 接收数据 recvfrom(sockSrv, recvBuf, 100, 0, (SOCKADDR *)&addrCli, &len); std::cout << "Recv:" << recvBuf << std::endl; // 发送数据 sendto(sockSrv, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0, (SOCKADDR *)&addrCli, len); std::cout << "Send:" << sendBuf << std::endl; } closesocket(sockSrv); WSACleanup(); return 0; } - 1
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2). 客户端
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初始化套接字库
WORD wVersion; WSADATA wsaData; int err; wVersion = MAKEWORD(1, 1);- 1
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创建UDP套接字
SOCKET sockCli = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); SOCKADDR_IN addrSrv;- 1
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接收数据
char recvBuf[100]; recvfrom(sockCli, recvBuf, 100, 0, (SOCKADDR *)&addrCli, &len);- 1
- 2
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发送数据
char sendBuf[] = "hello Client，I'm Server！ "; sendto(sockCli, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0, (SOCKADDR *)&addrSrv, len);- 1
- 2
- 3
-
关闭
closesocket(sockSrv); WSACleanup();- 1
- 2
具体实现代码：
#include#include #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int main(void) { // 初始化套接字库 WORD wVersion; WSADATA wsaData; int err; wVersion = MAKEWORD(1, 1); err = WSAStartup(wVersion, &wsaData); if (err != 0) { return err; } if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 1 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 1) { WSACleanup(); return -1; } // 创建UDP套接字 SOCKET sockCli = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); SOCKADDR_IN addrSrv; addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1"); addrSrv.sin_family = AF_INET; addrSrv.sin_port = htons(6001); SOCKADDR_IN addrCli; int len = sizeof(SOCKADDR); char sendBuf[] = "hello, I'm Client! "; char recvBuf[100]; std::cout << "send to Server: " << sendBuf << std::endl; sendto(sockCli, sendBuf, strlen(sendBuf) + 1, 0, (SOCKADDR *)&addrSrv, len); recvfrom(sockCli, recvBuf, 100, 0, (SOCKADDR *)&addrCli, &len); std::cout << "recv from: " << recvBuf << std::endl; closesocket(sockCli); WSACleanup(); system("pause"); return 0; } - 1
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运行效果：
总结
socket的具体细节用法我不太清楚，现阶段也只是熟悉TCP的一些简单操作，UDP的话也还不是太懂，不懂的是不知道在具体项目中该如何进行使用它们。
那个TCP的小项目也只是自己琢磨搞出来的，不知掉具体项目会不会这样去写！ -
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/m0_67394002/article/details/126326513