C#开发: 通信篇-TCP客户端

前言

关于网络通信：

每一台电脑都有自己的ip地址，每台电脑上的网络应用程序都有自己的通信端口，

张三的电脑（ip：192.168.1.110）上有一个网络应用程序A（通信端口5000），

李四的电脑（ip：192.168.1.220）上有一个网络应用程序B（通信端口8000），

张三给李四发消息，首先你要知道李四的ip地址，向指定的ip（李四ip：192.168.1.220）发信息，

信息就发到了李四的电脑。

再指定一下发送的端口号（通信端口8000），信息就发到了李四电脑的网络应用程序B上。

TCP--一种网络通信方式而已。分为服务器（网络应用程序）和客户端（网络应用程序）.

 

说明

这节教给大家用C#写一个TCP客户端程序

页面

请用户在学习这节之前务必先学完

C#开发: 通信篇-串口调试助手

以上文章涉及到的基础知识不再重复赘述

编写连接程序

官方文档:

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.net.sockets.socket?view=netframework-4.8      Socket

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.net.sockets.socket.beginconnect?view=netframework-4.8     beginconnect

1.定义一个 socket

private Socket MySocket = null;// Socket

 如果报错,按照下面步骤添加Socket对应的包(命名空间)

 

2.编写点击按钮连接/断开程序

        /// <连接按钮点击事件>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (button1.Text == "连接"){
                //IP地址 和 端口号输入不为空
                if (string.IsNullOrEmpty(textBox1.Text) == false && string.IsNullOrEmpty(textBox2.Text) == false){
                    try{
                        IPAddress ipAddress = IPAddress.Parse(textBox1.Text);//获取IP地址
                        int Port = Convert.ToInt32(textBox2.Text);          //获取端口号

                        MySocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

                        //使用 BeginConnect 异步连接
                        MySocket.BeginConnect(ipAddress, Port, new AsyncCallback(ConnectedCallback), MySocket);
                    }
                    catch (Exception){
                        MessageBox.Show("IP地址或端口号错误!", "提示");
                    }
                }
                else{
                    MessageBox.Show("IP地址或端口号错误!", "提示");
                }
            }
            else
            {
                try{
                    button1.Text = "连接";
                    MySocket.BeginDisconnect(false,null,null);//断开连接
                }
                catch (Exception){}
            }
        }
        /// <连接异步回调函数>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="ar"></param>
        void ConnectedCallback(IAsyncResult ar)
        {
            Socket socket = (Socket)ar.AsyncState;
            try{
                socket.EndConnect(ar);
                
                Invoke((new Action(() =>
                {
                    textBox3.AppendText("成功连接服务器
");//对话框追加显示数据
                    button1.Text = "断开";
                })));
            }
            catch (Exception e){
                Invoke((new Action(() =>
                {
                    textBox3.AppendText("连接失败:" + e.ToString());//对话框追加显示数据
                })));
            }
        }

3.测试

使用电脑调试助手建立一个TCP服务器

查看一下自己电脑的IP地址

或者点击控制面板,按照以下路径进入

关于同步和异步

就对于上面的连接而言,其实还有一个连接函数

首先大家应该知道,有些通信需要点时间才能完成

上面的 Connect函数执行以后就一直等待,直至连接成功才接着往下执行

Connect 函数就是个同步函数.

这样会造成程序卡机!如果卡机时间过长,程序就会报错误

一般把同步函数放到任务里面去执行,这样就避免了卡机

异步函数也是底层封装的函数,当执行完以后,不会停在那里

而是接着往下执行,有相应的事件以后才会跳转到回调函数里面去.

这是异步的好处

接收数据

https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.net.sockets.socket.beginreceive?view=netframework-4.8

public IAsyncResult BeginReceive (byte[] buffer, int offset, int size, System.Net.Sockets.SocketFlags socketFlags, AsyncCallback callback, object state);

1.定义一个用于缓存数据的数组

        public const int TCPBufferSize = 1460;//缓存的最大数据个数
        public byte[] TCPBuffer = new byte[TCPBufferSize];//缓存数据的数组

2.在连接回调函数里面调用异步接收函数

                //设置异步读取数据,接收的数据缓存到TCPBuffer,接收完成跳转ReadCallback函数
                socket.BeginReceive(TCPBuffer, 0, TCPBufferSize, 0,new AsyncCallback(ReadCallback), socket);

3.接收到数据回调函数

        /// <接收到数据回调函数>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="ar"></param>
        void ReadCallback(IAsyncResult ar)
        {
            Socket socket = (Socket)ar.AsyncState;//获取链接的Socket
            int CanReadLen = socket.EndReceive(ar);//结束异步读取回调,获取读取的数据个数

            if (CanReadLen > 0)
            {
                string str = Encoding.Default.GetString(TCPBuffer,0, CanReadLen);//Byte值根据ASCII码表转为 String
                Invoke((new Action(() => //C# 3.0以后代替委托的新方法
                {
                    textBox3.AppendText(str);//对话框追加显示数据
                })));

                //设置异步读取数据,接收的数据缓存到TCPBuffer,接收完成跳转ReadCallback函数
                socket.BeginReceive(TCPBuffer,0, TCPBufferSize, 0, new AsyncCallback(ReadCallback), socket);
            }
            else//异常
            {
                Invoke((new Action(() => //C# 3.0以后代替委托的新方法
                {
                    button1.Text = "连接";
                    textBox3.AppendText("
异常断开
");//对话框追加显示数据
                })));
                try
                {
                    MySocket.BeginDisconnect(false, null, null);//断开连接
                }
                catch (Exception) { }
            }
        }

 注意

string str = Encoding.Default.GetString(TCPBuffer,0, CanReadLen);//Byte值根据ASCII码表转为 String

不能直接  Encoding.Default.GetString(TCPBuffer)

因为实际接收的数据个数为 CanReadLen

4.测试

16进制显示数据

1.关于16进制显示和前面的串口上位机显示16进制数据是一样的道理

https://www.cnblogs.com/yangfengwu/p/12382103.html   

/// <字节数组转16进制字符串>
        /// <param name="bytes"></param>
        /// <returns> String 16进制显示形式</returns>
        public static string byteToHexStr(byte[] bytes)
        {
            string returnStr = "";
            try
            {
                if (bytes != null)
                {
                    for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
                    {
                        returnStr += bytes[i].ToString("X2");
                        returnStr += " ";//两个16进制用空格隔开,方便看数据
                    }
                }
                return returnStr;
            }
            catch (Exception)
            {
                return returnStr;
            }
        }

不过需要改一下,需要传进来数据长度,不能使用 bytes.Length

2.添加处理

                Invoke((new Action(() => //C# 3.0以后代替委托的新方法
                {
                    if (checkBox1.Checked)//16进制显示
                    {
                        textBox3.AppendText(byteToHexStr(TCPBuffer, CanReadLen));//对话框追加显示数据
                    }
                    else
                    {
                        textBox3.AppendText(Encoding.Default.GetString(TCPBuffer, 0, CanReadLen));//对话框追加显示数据
                    }
                })));

3.测试

清除接收数据

textBox3.Clear();

发送数据

1.点击发送按钮发送数据

            String Str = textBox4.Text.ToString();//获取发送文本框里面的数据
            try
            {
                if (Str.Length > 0)
                {
                    byte[] byteArray = Encoding.Default.GetBytes(Str);//Str 转为 Byte值
                    MySocket.BeginSend(byteArray,0, byteArray.Length,0,null,null); //发送数据
                }
            }
            catch (Exception) { }

2.测试

3.发送16进制数据

3.1. 用户参考:

 https://www.cnblogs.com/yangfengwu/p/12382103.html

3.2转换程序如下

/// <字符串转16进制格式,不够自动前面补零>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="hexString"></param>
        /// <returns></returns>
        private static byte[] strToToHexByte(String hexString)
        {
            int i;
            hexString = hexString.Replace(" ", "");//清除空格
            if ((hexString.Length % 2) != 0)//奇数个
            {
                byte[] returnBytes = new byte[(hexString.Length + 1) / 2];
                try
                {
                    for (i = 0; i < (hexString.Length - 1) / 2; i++)
                    {
                        returnBytes[i] = Convert.ToByte(hexString.Substring(i * 2, 2), 16);
                    }
                    returnBytes[returnBytes.Length - 1] = Convert.ToByte(hexString.Substring(hexString.Length - 1, 1).PadLeft(2, '0'), 16);
                }
                catch
                {
                    MessageBox.Show("含有非16进制字符", "提示");
                    return null;
                }
                return returnBytes;
            }
            else
            {
                byte[] returnBytes = new byte[(hexString.Length) / 2];
                try
                {
                    for (i = 0; i < returnBytes.Length; i++)
                    {
                        returnBytes[i] = Convert.ToByte(hexString.Substring(i * 2, 2), 16);
                    }
                }
                catch
                {
                    MessageBox.Show("含有非16进制字符", "提示");
                    return null;
                }
                return returnBytes;
            }
        }

4.编写发送16进制数据程序

                    if (checkBox2.Checked)//选择16进制发送
                    {
                        byte[] byteHex = strToToHexByte(Str);
                        MySocket.BeginSend(byteHex, 0, byteHex.Length, 0, null, null); //发送数据
                    }
                    else
                    {
                        byte[] byteArray = Encoding.Default.GetBytes(Str);//Str 转为 Byte值
                        MySocket.BeginSend(byteArray, 0, byteArray.Length, 0, null, null); //发送数据
                    }

5.测试

6,清除发送

textBox4.Clear();