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一、原理部分
(个人觉得这篇写的可以,所以转与此,原文地址:http://dev.yesky.com/78/2683078.shtml)
在网络编程中最常用的方案便是Client/Server (客户机/服务器)模型。在这种方案中客户应用程序向服务器程序请求服务。一个服务程序通常在一个众所周知的地址监听对服务的请求,也就是说,服务进程一直处于休眠状态,直到一个客户向这个服务的地址提出了连接请求。在这个时刻,服务程序被"惊醒"并且为客户提供服务-对客户的请求作出适当的反应。
为了方便这种Client/Server模型的网络编程,90年代初,由Microsoft联合了其他几家公司共同制定了一套WINDOWS下的网络编程接口,即Windows Sockets规范,它不是一种网络协议,而是一套开放的、支持多种协议的Windows下的网络编程接口。现在的Winsock已经基本上实现了与协议无关,你可以使用Winsock来调用多种协议的功能,但较常使用的是TCP/IP协议。Socket实际在计算机中提供了一个通信端口,可以通过这个端口与任何一个具有Socket接口的计算机通信。应用程序在网络上传输,接收的信息都通过这个Socket接口来实现。
微软为 Visual C++定义了Winsock类如CAsyncSocket类和派生于CAsyncSocket 的CSocket类,它们简单易用,读者朋友当然可以使用这些类来实现自己的网络程序,但是为了更好的了解Winsock API编程技术,我们这里探讨怎样使用底层的API函数实现简单的 Winsock 网络应用程式设计,分别说明如何在Server端和Client端操作Socket,实现基于TCP/IP的数据传送,最后给出相关的源代码。
在VC中进行WINSOCK的API编程开发的时候,需要在项目中使用下面的三个文件,否则会出现编译错误。
1.WINSOCK.H: 这是WINSOCK API的头文件,需要包含在项目中。
2.WSOCK32.LIB: WINSOCK API连接库文件。在使用中,一定要把它作为项目的非缺省的连接库包含到项目文件中去。
3.WINSOCK.DLL: WINSOCK的动态连接库,位于WINDOWS的安装目录下。
服务器端操作 socket(套接字)
1.在初始化阶段调用WSAStartup()
此函数在应用程序中初始化Windows Sockets DLL ,只有此函数调用成功后,应用程序才可以再调用其他Windows Sockets DLL中的API函数。在程式中调用该函数的形式如下:WSAStartup((WORD)((1<<8|1),(LPWSADATA)&WSAData),其中(1<<8|1)表示我们用的是WinSocket1.1版本,WSAata用来存储系统传回的关于WinSocket的资料。
2、建立Socket
初始化WinSock的动态连接库后,需要在服务器端建立一个监听的Socket,为此可以调用Socket()函数用来建立这个监听的Socket,并定义此Socket所使用的通信协议。此函数调用成功返回Socket对象,失败则返回INVALID_SOCKET(调用WSAGetLastError()可得知原因,所有WinSocket 的API函数都可以使用这个函数来获取失败的原因)。
SOCKET PASCAL FAR socket( int af, int type, int protocol )
参数: af:目前只提供 PF_INET(AF_INET);
type:Socket 的类型 (SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM);
protocol:通讯协定(如果使用者不指定则设为0);
如果要建立的是遵从TCP/IP协议的socket,第二个参数type应为SOCK_STREAM,如为UDP(数据报)的socket,应为SOCK_DGRAM。
3、绑定端口
接下来要为服务器端定义的这个监听的Socket指定一个地址及端口(Port),这样客户端才知道待会要连接哪一个地址的哪个端口,为此我们要调用bind()函数,该函数调用成功返回0,否则返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name,int namelen );
参 数: s:Socket对象名;
name:Socket的地址值,这个地址必须是执行这个程式所在机器的IP地址;
namelen:name的长度;
如果使用者不在意地址或端口的值,那么可以设定地址为INADDR_ANY,及Port为0,Windows Sockets 会自动将其设定适当之地址及Port (1024 到 5000之间的值)。此后可以调用getsockname()函数来获知其被设定的值。
4、监听
当服务器端的Socket对象绑定完成之后,服务器端必须建立一个监听的队列来接收客户端的连接请求。listen()函数使服务器端的Socket 进入监听状态,并设定可以建立的最大连接数(目前最大值限制为 5, 最小值为1)。该函数调用成功返回0,否则返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR listen( SOCKET s, int backlog );
参 数: s:需要建立监听的Socket;
backlog:最大连接个数;
服务器端的Socket调用完listen()后,如果此时客户端调用connect()函数提出连接申请的话,Server 端必须再调用accept() 函数,这样服务器端和客户端才算正式完成通信程序的连接动作。为了知道什么时候客户端提出连接要求,从而服务器端的Socket在恰当的时候调用 accept()函数完成连接的建立,我们就要使用WSAAsyncSelect()函数,让系统主动来通知我们有客户端提出连接请求了。该函数调用成功返回0,否则返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR WSAAsyncSelect( SOCKET s, HWND hWnd,unsigned int wMsg, long lEvent );
参数: s:Socket 对象;
hWnd :接收消息的窗口句柄;
wMsg:传给窗口的消息;
lEvent:被注册的网络事件,也即是应用程序向窗口发送消息的网路事件,该值为下列值FD_READ、FD_WRITE、FD_OOB、 FD_ACCEPT、FD_CONNECT、FD_CLOSE的组合,各个值的具体含意为FD_READ:希望在套接字S收到数据时收到消息;FD_WRITE:希望在套接字S上可以发送数据时收到消息;FD_ACCEPT:希望在套接字S上收到连接请求时收到消息;FD_CONNECT:希望在套接字S上连接成功时收到消息;FD_CLOSE:希望在套接字S上连接关闭时收到消息;FD_OOB:希望在套接字S上收到带外数据时收到消息。具体应用时,wMsg应是在应用程序中定义的消息名称,而消息结构中的lParam则为以上各种网络事件名称。所以,可以在窗口处理自定义消息函数中使用以下结构来响应Socket的不同事件:
switch(lParam)
{
case FD_READ:
…
break;
case FD_WRITE:
…
break;
…
}
5、服务器端接受客户端的连接请求
当Client提出连接请求时,Server 端hwnd视窗会收到Winsock Stack送来我们自定义的一个消息,这时,我们可以分析lParam,然后调用相关的函数来处理此事件。为了使服务器端接受客户端的连接请求,就要使用 accept() 函数,该函数新建一Socket与客户端的Socket相通,原先监听之Socket继续进入监听状态,等待他人的连接要求。该函数调用成功返回一个新产生的Socket对象,否则返回INVALID_SOCKET。
SOCKET PASCAL FAR accept( SCOKET s, struct sockaddr FAR *addr,int FAR *addrlen );
参数:s:Socket的识别码;
addr:存放来连接的客户端的地址;
addrlen:addr的长度
6、结束 socket 连接
结束服务器和客户端的通信连接是很简单的,这一过程可以由服务器或客户机的任一端启动,只要调用closesocket()就可以了,而要关闭 Server端监听状态的socket,同样也是利用此函数。另外,与程序启动时调用WSAStartup()憨数相对应,程式结束前,需要调用 WSACleanup() 来通知Winsock Dll释放Socket所占用的资源。这两个函数都是调用成功返回0,否则返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR closesocket( SOCKET s );
参数:s:Socket 的识别码;
int PASCAL FAR WSACleanup( void );
参数: 无
(二)实现例子
服务器端:
#include <stdio.h>
#include <Winsock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
void main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 ) {
return;
}
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {
WSACleanup( );
return;
}
SOCKET sockSrv=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons(6000);
bind(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));// 绑定端口
listen(sockSrv,5);
SOCKADDR_IN addrClient;// 连接上的客户端ip地址
int len=sizeof(SOCKADDR);
while(1)
{
SOCKET sockConn=accept(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);// 接受客户端连接,获取客户端的ip地址
char sendBuf[50];
sprintf(sendBuf,"Welcome %s to here!",inet_ntoa(addrClient.sin_addr));// 组合消息发送出去
send(sockConn,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0);// 发送消息到客户端
char recvBuf[50];
recv(sockConn,recvBuf,50,0);// 接受客户端消息
printf("%s\n",recvBuf);
//closesocket(sockConn);//断开连接
}
}
客户端代码
#include <stdio.h>
#include <Winsock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
void main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;//WSAata用来存储系统传回的关于WinSocket的资料。
int err;
wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 ) {
return;
}
if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 )
{
WSACleanup( );
return;
}
SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);// AF_INET ..tcp连接
//初始化连接与端口号
SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");//本机地址,服务器在本机开启
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons(6000);// 设置端口号
connect(sockClient,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));//连接服务器
char recvBuf[50];
recv(sockClient,recvBuf,50,0);//接受数据
printf("%s\n",recvBuf);
send(sockClient,"hello",strlen("hello")+1,0);//发送数据
closesocket(sockClient);//关闭连接
WSACleanup();
}
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