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C++Builder Socket API 實作 TCP/UDP 雙模式客戶端與伺服器完整範例

編輯：關於C++

前言：從 VCL 元件轉向原生 Socket API

許多 C++Builder 開發者習慣使用 TClientSocket/TServerSocket 等 VCL 封裝元件。但若需精細控制連線行為、支援非同步事件、或移植至非 VCL 專案，直接呼叫 Winsock API (socket, bind, connect, send, recv 等) 更具彈性。本文整理一套完整、經除錯的 TCP/UDP 雙模式客戶端與伺服器 原始碼，採用 C++Builder 專案結構，包含非同步事件通知、多執行緒監聽、錯誤處理等實務技巧。

專案架構概覽

Client 端：單一表單，含協定選擇 (TCP/UDP)、IP/Port 設定、發送/接收顯示區，使用 WSAAsyncSelect 實現視窗訊息驅動的非同步通知。
Server 端：採雙執行緒架構——TListenThread 負責監聽/接受連線 (TCP) 或接收資料包 (UDP)；TCommunication 執行緒處理每個 TCP 客戶端的收發邏輯 (Echo 回傳)。

核心程式碼精要 (Client 端)

1. 非同步事件處理

// 訊息對應表
#define WM_SOCK WM_USER + 100
BEGIN_MESSAGE_MAP
VCL_MESSAGE_HANDLER(WM_SOCK, TMessage, OnRecv)
END_MESSAGE_MAP(TForm)

// 接收處理
void __fastcall TLANForm::OnRecv(TMessage &Message)
{
    char buf[4096]; int nLen;
    sockaddr_in from; int nLength = sizeof(from);

    switch (WSAGETSELECTEVENT(Message.LParam))
    {
        case FD_READ:
            switch (m_Protocol)
            {
                case TCP: nLen = recv(m_Socket, buf, 4096, 0); break;
                case UDP: nLen = recvfrom(m_Socket, buf, 4096, 0, (sockaddr*)&from, &nLength); break;
            }
            if (nLen > 0) { buf[nLen] = '\0'; TxtEdit->Text = "Received: " + String(buf); }
            break;
        case FD_CLOSE:
            closesocket(m_Socket);
            break;
    }
}

2. 連線與發送流程

初始化 Winsock (WSAStartup)
建立 Socket (socket(AF_INET, SOCK_STREAM/DGRAM, 0))
綁定本地任意 Port (bind)
TCP: connect + select 確認連線完成；UDP: 直接 sendto
註冊非同步事件 (WSAAsyncSelect(hWnd, WM_SOCK, FD_READ|FD_CLOSE))

核心程式碼精要 (Server 端)

1. 監聽執行緒 (`TListenThread`)

void __fastcall TListenThread::Execute()
{
    InitSocket(); CreateListenSocket(); SetListenSocket(); BindListenSocket();

    if (m_Protocol == UDP) {
        // UDP 迴圈：recvfrom -> 處理 -> sendto 回覆
        while (!Terminated) { ... }
    } else {
        // TCP: listen -> select 等待連線 -> accept -> 建立 TCommunication 執行緒
        ListenSocket();
        while (!Terminated) {
            if (select(1, &FDS, 0, 0, 0) > 0) {
                SOCKET client = accept(m_Socket, ...);
                new TCommunication(client, FALSE); // FreeOnTerminate=true
            }
        }
    }
}

2. 通訊執行緒 (`TCommunication`)

void __fastcall TCommunication::Execute()
{
    char buf[4096];
    int nSize = recv(m_AcceptSocket, buf, 4096, 0);
    if (nSize > 0) {
        buf[nSize] = '\0';
        // 顯示於主表單 Memo (需執行緒安全，範例簡化直接存取)
        PSTNForm->Memo1->Lines->Add("Received: " + String(buf));
        Sleep(100);
        send(m_AcceptSocket, buf, nSize, 0); // Echo 回傳
    }
}

關鍵技術重點總結

項目	說明
非同步模型	Client 端採 `WSAAsyncSelect` 視窗訊息；Server 端採 `select` + 多執行緒
協定切換	透過 `enum PROTO {TCP, UDP}` 統一控制流程分支
錯誤處理	每步 API 呼叫檢查回傳值，`WSAGetLastError()` 取得錯誤碼，彈出訊息框並清理資源
資源管理	執行緒 `FreeOnTerminate=true`，`FormDestroy` 呼叫 `closesocket` + `WSACleanup`
緩衝區大小	固定 4096 Bytes，超過則截斷或報錯