C語言網絡通信編程：Socket 基礎與完整 Client/Server 範例

完整範例：阻塞式 TCP Echo Server / Client

以下代碼已整理為可直接編譯的單檔版本，採用 WS2_32.lib，適用於 Visual Studio 或 MinGW-w64。

Server 端

#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#define PORT 4600
#define BACKLOG SOMAXCONN

int main() {
    WSADATA wsa;
    if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsa) != 0) {
        fprintf(stderr, "WSAStartup 失敗：%d\n", WSAGetLastError());
        return 1;
    }

    SOCKET listenSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    if (listenSock == INVALID_SOCKET) {
        fprintf(stderr, "socket 失敗：%d\n", WSAGetLastError());
        WSACleanup(); return 1;
    }

    sockaddr_in svr = {0};
    svr.sin_family = AF_INET;
    svr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;          // 監聽所有介面
    svr.sin_port = htons(PORT);

    if (bind(listenSock, (sockaddr*)&svr, sizeof(svr)) == SOCKET_ERROR) {
        fprintf(stderr, "bind 失敗：%d\n", WSAGetLastError());
        closesocket(listenSock); WSACleanup(); return 1;
    }

    if (listen(listenSock, BACKLOG) == SOCKET_ERROR) {
        fprintf(stderr, "listen 失敗：%d\n", WSAGetLastError());
        closesocket(listenSock); WSACleanup(); return 1;
    }

    printf("Server 啟動，監聽埠 %d ...\n", PORT);

    while (1) {
        sockaddr_in cli = {0};
        int cliLen = sizeof(cli);
        SOCKET connSock = accept(listenSock, (sockaddr*)&cli, &cliLen);
        if (connSock == INVALID_SOCKET) {
            fprintf(stderr, "accept 失敗：%d\n", WSAGetLastError());
            continue;
        }
        printf("Client 連入：%s:%d\n", inet_ntoa(cli.sin_addr), ntohs(cli.sin_port));

        char buf[1024];
        int n = recv(connSock, buf, sizeof(buf)-1, 0);
        if (n > 0) {
            buf[n] = '\0';
            printf("收到：%s\n", buf);
            send(connSock, buf, n, 0); // 原樣回傳
        }
        closesocket(connSock);
    }

    closesocket(listenSock);
    WSACleanup();
    return 0;
}

Client 端

#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
#define SERVER_IP "127.0.0.1"
#define PORT 4600

int main() {
    WSADATA wsa;
    if (WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsa) != 0) return 1;

    SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    if (sock == INVALID_SOCKET) { WSACleanup(); return 1; }

    sockaddr_in svr = {0};
    svr.sin_family = AF_INET;
    svr.sin_port = htons(PORT);
    inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &svr.sin_addr); // 比 inet_addr 更現代

    if (connect(sock, (sockaddr*)&svr, sizeof(svr)) == SOCKET_ERROR) {
        fprintf(stderr, "connect 失敗：%d\n", WSAGetLastError());
        closesocket(sock); WSACleanup(); return 1;
    }

    const char* msg = "Hello from Client!";
    send(sock, msg, (int)strlen(msg), 0);

    char buf[1024];
    int n = recv(sock, buf, sizeof(buf)-1, 0);
    if (n > 0) { buf[n] = '\0'; printf("Server 回應：%s\n", buf); }

    closesocket(sock);
    WSACleanup();
    return 0;
}

實戰避坑指南

1. WSAStartup / WSACleanup 必須成對呼叫，且版本請求 MAKEWORD(2,2)。
2. send/recv 回傳值檢查：send 可能發送不完整，recv 可能分多次讀取；生產環境需實作迴圈收發。
3. 阻塞模式下 accept/recv 會卡住執行緒，GUI 程式請改用 select/WSAAsyncSelect/IOCP 非同步模型。
4. 位序轉換不可省略：htons、htonl、inet_pton 皆為必須。
5. 錯誤碼取用 WSAGetLastError()，而非 GetLastError()。

延伸閱讀

• 《Unix Network Programming》Vol.1 – 經典理論基石
• MSDN: Windows Sockets 2 (Winsock)
• Beej's Guide to Network Programming – 跨平台 Socket 入門首選