本文章主要为博主在学习网络通信的笔记+一个Udp_echo_server,和client的代码实现

1，网络发展，网络协议，意识到网络通信——不同主机的进程间通信，

2，学习如何在应用层调用系统提供的接口进行通信，echo_Udp_server, Udp_client，

目录

一，学的时候找别人的资源过一遍这些概念就好 

二，贴点代码，

InetAddr.hpp

common.hpp

Server.hpp

Server_main.cpp

Client_main.hpp

makefile

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一，学的时候找别人的资源过一遍这些概念就好 

                以下个人理解，未必和发展历史相关，因果正确，博主建议概念性的知识你找别人看，博主的笔记仅仅为了给自己后期复习提醒一下，有些抽象和忽略，

发展/背景：局域网->广域网，主机数量变多，距离变远，各个要连接起来的局域网的协议不同，但却要组织起来进行通信，所以再次分层/包装->网络层，

下面列些概念性的，懒得往这里搬了，

1，纵向分层，横向模块

2，port端口号——主机在网络通信这块儿区别进程的标识符，

      Ip地址——主机在网络里的标识符，

      Mac地址——主机在局域网的标识符，

3，

      

 ​​​​​​​​​​​​​​

二，贴点代码，

博主在写的时候遇见最大的坑是ip转了两次（一次点分十进制转网络(inet_pton函数)一次在自己包装的inetaddr里也处理了一次(htonl函数)），导致出错， ，用到的系统调用的函数较少，代码量少，就这样了，跨过了/写过了，就觉得这echo_server和client也就那样，

InetAddr.hpp

#pragma once
#include <string>
#include <cstring>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#include "common.hpp"
// 就把这个class当包装好的sockaddr_in用
// 主要是ip,port 本地转网络填socket, 网络转本地已经转好
class InetAddr{
private:
    void PortNet2Host(){ _port = ntohs(_addr.sin_port); }
    void IpNet2Host(){ 
        char buf[64] = { 0 };
        const char* ip = inet_ntop(AF_INET, &_addr.sin_addr.s_addr, buf, sizeof(buf));
        _ip = ip; 
    }
public:
    InetAddr(){
        memset(&_addr, 0, sizeof(_addr));
    }
    InetAddr(struct sockaddr_in& addr)
    {   
        memset(&_addr, 0, sizeof(_addr));
        _addr.sin_family = addr.sin_family;
        _addr.sin_addr.s_addr = addr.sin_addr.s_addr;
        _addr.sin_port = addr.sin_port;

        Init();
    }
    InetAddr(uint32_t ip, uint16_t port)
    {
        // ip = htonl(ip);
        port = htons(port);

        memset(&_addr, 0, sizeof(_addr));
        _addr.sin_family = AF_INET;
        _addr.sin_addr.s_addr = ip;
        _addr.sin_port = port;
        // 由_addr去设置_ip和_port

        Init();
    }
    InetAddr(uint16_t port){
        port = htons(port);

        memset(&_addr, 0, sizeof(_addr));
        _addr.sin_family = AF_INET;
        _addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
        _addr.sin_port = port;

        Init();
    }
    void Init(){
        PortNet2Host();
        IpNet2Host();
    }
    struct sockaddr* Sockaddr_in(){ return CONV(&_addr); }
    socklen_t Socklen() { return sizeof(_addr); }
    std::string Ip(){ return _ip; }
    uint16_t Port(){ return _port; }
    ~InetAddr(){

    }

private:
    struct sockaddr_in _addr;
    std::string _ip = "";
    uint16_t _port = 0;
};

common.hpp

#pragma once

#include <iostream>


#define Die(code)   \
    do              \
    {               \
        exit(code); \
    } while (0)

#define CONV(v) (struct sockaddr *)(v)

enum 
{
    USAGE_ERR = 1,
    SOCKET_ERR,
    BIND_ERR,
    RECVFORM_ERR,
    SENDTO_ERR
};

Server.hpp

#pragma once
#include <iostream>
#include <functional>

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#include "InetAddr.hpp"
#include "common.hpp"
// ipv4 Udp EchoServer

// 服务器需要，自己设置的port，ip写INADDR_ANY，
// 1 socket, 
// 2 bind
// 3 调用recvfrom()与sendto()开始通信
// 我需要设计一个class server, 给它指定的port,它能自己socket并bind, 要有start函数去使用recvfrom,sendto去通信
// 我还要一个class, 给它sockaddr_in, 它让我直接看到ip的点分十进制, 给它port, ip = INADDR_ANY,能吐出sockaddr_in.

// server class == 一个运行的server, 
using func_t = std::function<std::string(const std::string&)>;
#define INIT_PORT 8080


class UdpServer{
public:
    UdpServer(uint16_t port = INIT_PORT, func_t func = [](const std::string& s1){
        return s1;
    })
    :_addr(INADDR_ANY, port)
    {
        _func = func;
    }
    void Init(){
        // 建文件描述符
        _sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
        if(_sockfd < 0){
            Die(SOCKET_ERR);
        }
        if(bind(_sockfd, _addr.Sockaddr_in(), _addr.Socklen())){
            Die(BIND_ERR);
        }
    }
    void start(){
        _isrunning = true;
        std::cout << "start_server ~\n" << "wait client send messsge!" << std::endl;

        while(1){
            InetAddr client_sockaddr;
            char buf[1024] = { 0 };
            socklen_t size = client_sockaddr.Socklen();
            int n = recvfrom(_sockfd, buf, sizeof(buf) - 1, 0, client_sockaddr.Sockaddr_in(), &size);
            if(n < 0){
                Die(RECVFORM_ERR);
            }

            std::string s(buf);
            client_sockaddr.Init();
            std::cout << client_sockaddr.Ip() << ":" << client_sockaddr.Port() << ": " << s << std::endl;
            // s = _func(s);
            //
            n = sendto(_sockfd, s.c_str(), s.size(), 0, client_sockaddr.Sockaddr_in(), client_sockaddr.Socklen());
            if(n < 0){
                Die(SENDTO_ERR);
            }
        }
        _isrunning = false;
    }
private:
    int _sockfd = -1;
    InetAddr _addr; // 只存个自己的socket
    bool _isrunning = false; // 服务器运行状态

    // 业务
    func_t _func;
};

Server_main.cpp

#include "Server.hpp"
#include <functional>
#include <memory>
int main(int argc, char* argv[]){
    if(argc != 2){
        std::cout << "die~\n";
        Die(-1);
    }
    uint16_t port = atoi(argv[1]);
    
    std::unique_ptr<UdpServer> svr_uptr = std::make_unique<UdpServer>(port);
    svr_uptr->Init();
    std::cout << "Init_server ~\n";
    svr_uptr->start();
    return 0;
}

Client_main.hpp

#include <iostream>

#include "common.hpp"
#include "InetAddr.hpp"

int main(int argc, char* argv[]){
    if(argc != 3){
        exit(-1);
    }
    uint32_t ip = 0;
    inet_pton(AF_INET, argv[1], &ip);
    uint16_t port = atoi(argv[2]);
    InetAddr aim_server_addr(ip, port);
    int _fd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    while(1){
        std::cout << "Please Enter# " << std::endl;
        std::string s;
        socklen_t size = aim_server_addr.Socklen();
        std::getline(std::cin, s);
        int n = sendto(_fd, s.c_str(), s.size(), 0, aim_server_addr.Sockaddr_in(), aim_server_addr.Socklen());
        if(n < 0){
            Die(SENDTO_ERR);
        }
        std::cout << "sendto ed" << std::endl;
        std::cout << "sendto ed" << std::endl;
        std::cout << "sendto ed" << std::endl;
        std::cout << "sendto ed" << std::endl;
        std::cout << "sendto ed" << std::endl;
        std::cout << "sendto ed" << std::endl;
        
        char buf[1024] = { 0 }; 
        n = recvfrom(_fd, buf, sizeof(buf) - 1, 0, aim_server_addr.Sockaddr_in(), &size);
        if(n > 0){
            buf[n] = 0;
            std::cout << buf << std::endl;
        }
    }
    return 0;
}

makefile

.PHONY:all
all:server_udp client_udp

server_udp:Server_main.cpp
	g++ -o $@ $^ -std=c++17
client_udp:Client_main.cpp
	g++ -o $@ $^ -std=c++17

.PHONY:clean
clean:
	rm -f server_udp client_udp