C++网络编程-深度研究.pptx

C+网络编程,C+网络编程基础 网络协议与套接字 TCP 编程 UDP 编程 服务器与客户端设计 并发网络编程 网络安全与加密 高级网络编程技术,Contents Page,目录页,C+网络编程基础,C+网络编程,C+网络编程基础,计算机网络基础,1.计算机网络的定义和功能：计算机网络是将多台计算机连接在一起，实现数据通信和资源共享的系统它的主要功能包括数据传输、资源共享、分布式处理、提高可靠性和可扩展性等2.网络拓扑结构：网络拓扑结构是指网络中节点和连接的几何排列常见的拓扑结构有总线型、星型、环型、树型和网状型等不同的拓扑结构具有不同的特点和适用场景3.OSI 参考模型和 TCP/IP 模型：OSI 参考模型是一种开放式的通信系统互联参考模型，将网络通信分为七层TCP/IP 模型是互联网使用的参考模型，将网络通信分为四层这两个模型是网络通信的重要基础4.网络协议和服务：网络协议是网络中通信双方共同遵守的规则和标准常见的网络协议包括 TCP、UDP、IP、HTTP、FTP 等网络服务是指网络为用户提供的各种功能和应用，如电子邮件、文件传输、远程登录等5.网络安全：网络安全是指保护网络系统中的硬件、软件和数据不受偶然或恶意的原因而遭到破坏、更改和泄露。

网络安全包括网络访问控制、数据加密、防火墙、入侵检测等方面6.网络性能优化：网络性能优化是指通过各种技术和方法，提高网络的性能和效率网络性能优化包括网络带宽优化、延迟优化、丢包率优化等方面C+网络编程基础,C+语言基础,1.C+语言的发展历程和特点：C+语言是一种面向对象的编程语言，具有高效、灵活、可移植等特点它是在 C 语言的基础上发展而来，增加了面向对象的特性2.C+语言的数据类型和变量：C+语言的数据类型包括整型、浮点型、字符型、指针等变量是程序中用于存储数据的容器，它有自己的名称和类型3.C+语言的运算符和表达式：C+语言的运算符包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等表达式是由运算符和操作数组成的式子，它可以用于计算和赋值4.C+语言的控制结构：C+语言的控制结构包括顺序结构、选择结构和循环结构顺序结构是按照代码的先后顺序执行的结构，选择结构是根据条件判断执行不同代码块的结构，循环结构是重复执行一段代码的结构5.C+语言的函数和递归：C+语言的函数是一段独立的代码块，可以被调用以执行特定的任务递归是指函数在执行过程中调用自身的过程6.C+语言的数组和指针：C+语言的数组是一组相同类型的变量的集合，它可以通过下标访问。

指针是一个变量，它存储了另一个变量的地址C+网络编程基础,C+面向对象编程,1.类和对象的概念：类是一种用户自定义的数据类型，它描述了一类对象的共同特征和行为对象是类的一个实例，它具有类所描述的特征和行为2.类的定义和实现：类的定义包括类的名称、成员变量和成员函数类的实现包括成员函数的定义和实现3.对象的创建和使用：对象的创建可以使用类的构造函数，也可以使用 new 运算符动态创建对象的使用可以通过成员变量和成员函数进行访问和操作4.类的继承和多态：类的继承是指一个类从另一个类派生而来，继承了父类的成员变量和成员函数多态是指不同的对象对同一消息做出不同的响应5.类的封装和隐藏：类的封装是指将类的成员变量和成员函数封装在一起，对外界隐藏了实现细节类的隐藏是指将类的某些成员变量或成员函数隐藏起来，不让外界直接访问6.类的模板：类的模板是一种通用的类定义，可以用来创建具有不同类型参数的类C+网络编程基础,C+网络编程中的套接字,1.套接字的概念和类型：套接字是一种通信端点，它可以在网络中进行数据传输套接字有两种类型：流式套接字（SOCK_STREAM）和数据报套接字（SOCK_DGRAM）2.套接字的创建和绑定：使用 socket 函数创建套接字，使用 bind 函数将套接字绑定到本地地址和端口。

3.套接字的连接和监听：使用 connect 函数连接到远程套接字，使用 listen 函数监听连接请求4.套接字的发送和接收：使用 send 函数发送数据，使用 recv 函数接收数据5.套接字的关闭和释放：使用 close 函数关闭套接字，使用 shutdown 函数关闭套接字的发送或接收通道6.套接字的选项设置：使用 setsockopt 函数设置套接字的选项，如超时时间、缓冲区大小等C+网络编程基础,C+网络编程中的服务器和客户端,1.服务器的概念和类型：服务器是一种提供服务的程序，它可以在网络中接收客户端的请求并提供相应的服务服务器有多种类型，如文件服务器、邮件服务器、Web 服务器等2.服务器的实现步骤：服务器的实现步骤包括创建套接字、绑定地址和端口、监听连接请求、接受连接、处理请求、发送响应和关闭连接3.客户端的概念和类型：客户端是一种请求服务的程序，它可以在网络中向服务器发送请求并接收服务器的响应客户端有多种类型，如浏览器、邮件客户端、FTP 客户端等4.客户端的实现步骤：客户端的实现步骤包括创建套接字、连接服务器、发送请求、接收响应和关闭连接5.服务器和客户端的通信协议：服务器和客户端之间的通信协议可以使用多种协议，如 TCP/IP、UDP、HTTP、FTP 等。

6.服务器和客户端的并发处理：服务器和客户端可以使用多线程或多进程的方式进行并发处理，以提高程序的性能和效率C+网络编程基础,C+网络编程中的高级主题,1.网络编程中的线程和进程：线程是程序中的一个执行单元，它可以在同一进程中共享资源进程是程序的一次执行过程，它拥有独立的资源和地址空间在网络编程中，可以使用线程或进程来提高程序的并发处理能力2.网络编程中的同步和异步：同步是指在执行某个操作时，需要等待该操作完成后才能继续执行后续操作异步是指在执行某个操作时，不需要等待该操作完成，可以继续执行后续操作，当操作完成后会通过回调函数通知调用者在网络编程中，可以使用同步或异步的方式来进行数据传输3.网络编程中的信号处理：信号是一种软件中断，它可以在程序运行过程中发送给程序在网络编程中，可以使用信号来处理一些特殊情况，如中断连接、终止程序等4.网络编程中的错误处理：在网络编程中，可能会出现各种错误，如连接失败、发送失败、接收失败等为了提高程序的健壮性，需要对这些错误进行处理5.网络编程中的性能优化：在网络编程中，可以通过多种方式来提高程序的性能，如使用缓冲区、减少系统调用、使用高效的算法等6.网络编程中的安全问题：在网络编程中，需要注意一些安全问题，如防止网络攻击、保护用户隐私等。

可以通过使用加密技术、访问控制等方式来提高程序的安全性网络协议与套接字,C+网络编程,网络协议与套接字,网络协议,1.网络协议是计算机网络中不同设备之间进行通信的规则和标准2.网络协议定义了数据的格式、传输方式、错误处理等方面的内容3.常见的网络协议包括 TCP/IP、HTTP、FTP 等4.TCP/IP 是互联网中最常用的网络协议，它包括了 TCP 和 IP 两个协议5.TCP 协议负责在两台计算机之间建立可靠的连接，确保数据的准确传输；IP 协议则负责将数据包从源地址发送到目标地址6.HTTP 协议是用于在 Web 浏览器和 Web 服务器之间传输数据的协议；FTP 协议则是用于在计算机之间传输文件的协议套接字,1.套接字是计算机网络中应用程序与网络协议栈之间的接口2.套接字可以用于在不同的计算机之间进行通信3.套接字有两种类型：流式套接字和数据报套接字4.流式套接字提供了可靠的、面向连接的通信方式，数据会按照顺序进行传输，并且不会丢失或重复5.数据报套接字则提供了一种无连接的通信方式，数据可能会丢失或重复，但是传输速度更快6.在使用套接字进行编程时，需要使用特定的 API 函数来创建、连接、发送和接收数据。

7.常用的套接字编程 API 包括 Windows Sockets 和 Berkeley SocketsTCP 编程,C+网络编程,TCP 编程,TCP编程简介,1.TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议2.TCP 编程是指使用 TCP 协议进行网络编程，实现客户端和服务器之间的数据传输3.在 TCP 编程中，需要使用套接字（Socket）来建立连接、发送和接收数据TCP套接字编程,1.套接字是一种通信端点，它可以在网络中唯一标识一个进程2.在 TCP 编程中，使用套接字来建立连接、发送和接收数据3.套接字可以分为服务器套接字和客户端套接字TCP 编程,TCP连接建立,1.在 TCP 编程中，客户端和服务器需要通过三次握手来建立连接2.三次握手的过程如下：,-客户端向服务器发送 SYN 报文，请求建立连接服务器收到 SYN 报文后，向客户端发送 SYN+ACK 报文，确认连接请求客户端收到 SYN+ACK 报文后，向服务器发送 ACK 报文，确认连接建立3.连接建立后，客户端和服务器就可以通过套接字进行数据传输。

TCP数据传输,1.在 TCP 编程中，数据传输可以使用字节流或报文两种方式2.字节流方式是将数据看作是无结构的字节序列，通过套接字进行传输3.报文方式是将数据看作是有结构的报文，通过套接字进行传输TCP 编程,TCP连接关闭,1.在 TCP 编程中，客户端和服务器可以通过四次挥手来关闭连接2.四次挥手的过程如下：,-客户端向服务器发送 FIN 报文，请求关闭连接服务器收到 FIN 报文后，向客户端发送 ACK 报文，确认关闭请求服务器处理完数据后，向客户端发送 FIN 报文，请求关闭连接客户端收到 FIN 报文后，向服务器发送 ACK 报文，确认连接关闭3.连接关闭后，套接字将被释放TCP编程的应用,1.TCP 编程广泛应用于各种网络应用程序中，如 Web 服务器、FTP 服务器、邮件服务器等2.在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的编程模型和算法，以提高程序的性能和可靠性3.同时，还需要注意网络安全问题，如防止数据泄露、拒绝服务攻击等UDP 编程,C+网络编程,UDP 编程,UDP协议简介,1.UDP 是无连接的协议，不需要在发送数据前建立连接，因此减少了延迟和开销2.UDP 提供不可靠的数据传输服务，不保证数据的顺序、完整性和准确性。

3.UDP 适用于实时应用，如音频和视频流，以及对延迟敏感的应用，如游戏UDP编程基础,1.使用 UDP 套接字进行通信，需要创建发送方和接收方的套接字2.发送数据使用 sendto 函数，接收数据使用 recvfrom 函数3.可以使用 UDP 进行广播和多播，将数据发送到多个目标UDP 编程,UDP数据报格式,1.UDP 数据报由头部和数据部分组成2.头部包含源端口、目标端口、数据报长度和校验和等信息3.数据部分是实际要传输的数据UDP编程示例,1.一个简单的 UDP 发送方示例，将数据发送到指定的目标地址和端口2.一个简单的 UDP 接收方示例，接收来自指定端口的数据并打印出来3.可以使用多线程或进程来同时进行发送和接收操作UDP 编程,UDP与TCP的比较,1.TCP 是面向连接的协议，提供可靠的数据传输服务，适用于对数据准确性要求高的应用2.UDP 是无连接的协议，提供不可靠的数据传输服务，适用于实时应用和对延迟敏感的应用3.在选择使用 UDP 或 TCP 时，需要根据具体的需求和应用场景进行权衡UDP应用场景,1.实时应用，如音频和视频流，需要实时传输数据，UDP 的低延迟和不可靠性使其成为合适的选择。

2.对延迟敏感的应用，如游戏，需要快速响应和低延迟，UDP。