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基于Winsock API的VC网络编程实战

简介: 基于Winsock API的VC网络编程实战   随着计算机信息技术的飞速发展,互联网与人类社会的工作、生活越来越紧密相关,它已经成为人类获取、交流信息的重要途径和手段。所以当前对于开发人员来说,网络编程已是必备的技能。
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基于Winsock API的VC网络编程实战



  随着计算机信息技术的飞速发展,互联网与人类社会的工作、生活越来越紧密相关,它已经成为人类获取、交流信息的重要途径和手段。所以当前对于开发人员来说,网络编程已是必备的技能。本实例详细介绍了如何利用Winsock API编写网络应用程序。

  一、实现方法

  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 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WINSOCKAPI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。

  1WINSOCK.H: 这是WINSOCK API的头文件,需要包含在项目中。

  2WSOCK32.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。 

  3WINSOCK.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 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)

     typeSocket 的类型 (SOCK_STREAMSOCK_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: sSocket对象名;

      nameSocket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;

      namelenname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Port0Windows Sockets 会自动将其设定适当之地址及Port (1024 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: sSocket 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_READFD_WRITEFD_OOBFD_ACCEPTFD_CONNECTFD_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 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:sSocket的识别码;

     addr:存放来连接的客户端的地址;

     addrlenaddr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:sSocket 的识别码;

  int PASCAL FAR WSACleanup( void );

  参数:

 

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