ソケット通信 C++

Question

ソケット通信を用いて1対1の対戦プログラムを作ろうとしています。(それぞれが一手ずつ出して戦うじゃんけんのようなもの)

現在、2クライアント1サーバーでソケット通信を行っていて、ポート番号をサーバーとクライアントで合わせています。

サーバー内でポートを2つ設定(7000と7001)し、ソケットを生成
２つのクライアントでそれぞれポート番号を指定
クライアント1(ポート番号 7000)
クライアント2(ポート番号 7001)

ただ、この方法だとサーバーとクライアント側であらかじめポート番号を設定していないと通信できません。
さらに、今後は3以上のクライアントの要求を受け付け、２つのクライアントを結び付け、1対1の対戦を複数並行して行いたいと考えています。

そこで質問が２つあるのですが、
・1つ目
１つのポートで２つのクライアントを受け付けることはできるのでしょうか。また、その場合、どちらのクライアントからソケットが送られてきたかの識別はできるのでしょうか。

・2つ目
クライアントでポート番号を指定せず、サーバー側で適当に指定したポートに接続できるようにプログラムできるのでしょうか。

最近ソケット通信を勉強し始めたばかりで知識が浅く、見当違いな質問になっているかもしれませんが、よろしくお願いします。

Answer 1

winsockプログラミング - Geekなぺーじ
ここのサイトの内容は、度々お世話になりました。

Answer 2

１つのポートで２つのクライアントを受け付けることはできるのでしょうか。

いくつでも好きなだけ（上限は決められていると思いますが）受け付けできます。

どちらのクライアントからソケットが送られてきたかの識別はできるのでしょうか。

accept時に接続相手のIPアドレスも渡されるので、それで識別できると思います。
また、接続毎に新しいSOCKET（ファイルハンドルのようなもの）が作成されるので、いったん接続が確立すれば、そのSOCKETを介して1対1の通信になります。

クライアントでポート番号を指定せず、サーバー側で適当に指定したポートに接続できるようにプログラムできるのでしょうか。

ぱっと思いつくアイディアとしては、HTTPでサーバー情報をGetするのがお手軽だと思います。特定URLでリクエストを送ったらレスポンスでポート番号が返ってくるイメージです。
ただ、ソケットを勉強したばかりだとHTTPサーバー/クライアントの構築はハードルが高いかもしれません（ライブラリを使えば簡単ですが）。あるいは、すでにWebサーバーなどが動いている環境だとうまくいかないかもしれません。
最初はポート番号固定でいいのではないでしょうか。

Answer 3

えーと、おそらくTCPで通信していると思うので、その前提で書きます。

TCPで通信をする場合、以下の様にポート番号のペアで通信しています。

サーバ：7000 <-----> クライアント1:自動採番されたポート番号
サーバ：7001 <-----> クライアント2:自動採番されたポート番号

ただし、この方法ですと書かれている通り、クライアント毎に別のポート番号を
指定する必要がありますし、サーバ側もきりが無いですよね。

そこで、一般的にはサーバ側で一つのポート番号で、複数の
クライアントと通信させるのが一般的です。

サーバ：7000 <-----> クライアント1:自動採番されたポート番号
サーバ：7000 <-----> クライアント2:自動採番されたポート番号

サーバ側で、どこから接続してきたかを知る方法は、用意されています。
バークレーソケットをつかっているのであれば、

newfd = accept(svfd, &addr, &addrln);

の様に呼びだした場合、第2引数に接続元のIPアドレスとポート番号が
セットされ、戻ってきます。

Answer 4

こんにちは。

UDPを使えば１も可能ですが、一般的な手法は２です。
例えば、WEBサーバのポートは80番ですが、当然複数のクライアントと通信できています。

下記手順がよく使われるそうです。

①サーバで特定のポートをリスンしておく。
②クライアントはその決まったボートへ接続要求を出す。
③サーバはそれを受けて、サブスレッドを生成し、クライアントの情報を渡す。
④サブスレッドは空いているポートAをオープンし、クライアントへ送信元ポート番号としてAを設定した応答パケットを送って、ポートAをリスンする。
⑤クライアントはサーバのポートAと通信する。

確かどこかのサイトに解説があったのですが、見つけることができませんでした。