C#实现TCP和UDP通信的示例详解

时间:2023-03-23 微小冷人气:0

C#在命名空间System.Net.Sockets中对伯克利套接字提供了良好的封装，提供了完善的TCP和UDP通信功能。

从编程的角度出发，TCP和UDP最大的区别是，TCP存在TcpClient和TcpLinster两个对象用于信息的传递，二者一发一收，十分完备。而UDP则只有一个类UdpClient，换言之，UDP通信是不分服务端和客户端，通信双方对等。

UDP发送

至少在形式上，UDP比TCP更简单，所以先从UDP讲起。

考虑到通信那肯定是有发有收才行，如果只用C#自己，那么肯定得上个多线程什么的才能跑通。为了避免问题复杂化，故推荐使用这款NetAssist网络助手。

有了这个，只要在C#里写一套发送代码，就可以在NetAssist上看到发送的内容，比较实用。又因为采用顶级语句，导致用下面这区区几行代码就可以完成一次套接字编程的实践，非常划算

using System.Net.Sockets;
using System.Net;
using System.Text;

//由于收发都在本机，所以只用一个IP地址
IPAddress addr = IPAddress.Parse("127.0.0.1");

var ptLocal = new IPEndPoint(addr, 9001);  //本机节点，用于发送
var ptDst = new IPEndPoint(addr, 9002);    //目标节点

var udp = new UdpClient(ptLocal);          //在本地建立udp服务
byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes("hello");
udp.Send(buffer, buffer.Length, ptDst);    //将内容发给ptDst

效果为

在网络中，两个电脑要想通信，那么必须要知道彼此的位置，而在网络中描述一个计算机的位置，用的就是IP地址。但光有一个地址还不行，计算机要处理这么多任务，接收这么多服务，在IP地址之外还得有个端口才可以。这种感觉大致相当于，IP是一栋楼，端口就是门牌号。

而127.0.0.1是一个特殊的地址，即主机环回地址，很好理解，就是指向本地的地址，有了这个，就可以自己和自己通信了。

UDP接收

发送和接收看上去是对偶，但难度上完全是两回事，这种感觉就像你给女神发消息，其实很方便，按下发送键就完事儿了。但你等女神的消息，那就比较煎熬，因为你不确定她什么时候会发过来，所以得一直等着。

所以，接收比发送麻烦多了，最起码得有一个死循环，如果对方没消息，就死等。

// 前面的代码和发送代码一样
while (true)
{
    var received = udp.Receive(ref ptDst);
    string info = Encoding.UTF8.GetString(received);
    info =$" {ptDst.Address}:{ptDst.Port}:{info}";
    Console.WriteLine(info);
    byte[] buf = Encoding.UTF8.GetBytes("What are our children's names");
    udp.Send(buf, buf.Length, ptDst);    //将内容发给ptDst
}

其中udp.Receive就起到死等的作用，如果收不到，程序就不执行，最后结果如下

TCP发送

UDP协议的好处是，UdpClient包打天下，既可以发送也可以接收，而发送者和接收者的身份，需要通过端口号来区分。

TCP则不然，TCP本身分为服务端和客户端，服务端在C#中用TcpListener类来实现，观其名而知其义，服务端的作用是监听，相应地客户端TcpClient用于发送。其通信逻辑是，客户端将发送工具和消息内容一起发送给服务端，服务端再用客户端自己的发送工具进行回信。

NetAssist同样提供了TCP的发送和接收功能，为了让C#代码相对简单，这里先选择服务端，即TCP Server，端口选择9002，接下来仍用最短的代码来演示一下C#的TCP发送功能，需要注意客户端和服务端的端口需要统一一下。

// 引用的命名空间还是上面这些
TcpClient tcp = new TcpClient("127.0.0.1", 9002);
NetworkStream n = tcp.GetStream();
var w = new BinaryWriter(n);
byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes("hello");
w.Write(buffer, 0, buffer.Length);
w.Flush();

效果如下

TCP接收

TCP的接收从逻辑上来说要比UDP更高级一点，毕竟TcpListener又称服务端，名义上来说要服务于所有人。

TcpListener serv = new TcpListener(IPAddress.Any, 9002);
serv.Start();

Byte[] bytes = new Byte[256];
int i;
while (true)
{
    var c = serv.AcceptTcpClient();
    var n = c.GetStream();
    while ((i = n.Read(bytes, 0, bytes.Length)) != 0)
    {
        var msg = Encoding.ASCII.GetString(bytes, 0, i);
        Console.WriteLine($"Received: {msg}");
        msg += ", too";
        var data = Encoding.ASCII.GetBytes(msg);
        n.Write(data, 0, data.Length);
    }
}

上面代码中，serv.AcceptTcpClient()根据监控到的信息，返回一个新的客户端对象；c.GetStream()返回一个网络流对象，和其他Stream一样，通过Read方法，可以将二进制数据写入到字节数组中。

效果如下

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