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1、 C++ WinSocket編程(轉(zhuǎn)) 2008-10-23 14:43 本文是我在進行MS-Windows、HP-Unix網(wǎng)絡(luò)編程的實踐過程中總結(jié)出來的一些經(jīng)驗，僅供大家參考。本文所談到的Socket函數(shù)如果沒有特別說明，都是指的Windows Socket API。 一、WSAStartup函數(shù) ??? int WSAStartup( ????? WORD wVersionRequested,?? ????? LPWSADATA lpWSAData?? ??? ); ??? 使用Socket的程序在使用Socket之前必須調(diào)用WSAStartup函數(shù)。該函數(shù)的第一個參

2、數(shù)指明程序請求使用的Socket版本，其中高位字節(jié)指明副版本、低位字節(jié)指明主版本；操作系統(tǒng)利用第二個參數(shù)返回請求的Socket的版本信息。當(dāng)一個應(yīng)用程序調(diào)用WSAStartup函數(shù)時，操作系統(tǒng)根據(jù)請求的Socket版本來搜索相應(yīng)的Socket庫，然后綁定找到的Socket庫到該應(yīng)用程序中。以后應(yīng)用程序就可以調(diào)用所請求的Socket庫中的其它Socket函數(shù)了。該函數(shù)執(zhí)行成功后返回0。 例：假如一個程序要使用2.1版本的Socket,那么程序代碼如下 ??????????? wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 1 ); ??????????? err = WS

3、AStartup( wVersionRequested, &wsaData ); 二、WSACleanup函數(shù) ??? int WSACleanup (void); ??? 應(yīng)用程序在完成對請求的Socket庫的使用后，要調(diào)用WSACleanup函數(shù)來解除與Socket庫的綁定并且釋放Socket庫所占用的系統(tǒng)資源。 三、socket函數(shù) ?? SOCKET socket( ????? int af,??????? ????? int type,????? ????? int protocol?? ??? ); ??? 應(yīng)用程序調(diào)用socket函數(shù)來創(chuàng)建一個能夠進行

4、網(wǎng)絡(luò)通信的套接字。第一個參數(shù)指定應(yīng)用程序使用的通信協(xié)議的協(xié)議族，對于TCP/IP協(xié)議族，該參數(shù)置PF_INET;第二個參數(shù)指定要創(chuàng)建的套接字類型，流套接字類型為SOCK_STREAM、數(shù)據(jù)報套接字類型為SOCK_DGRAM；第三個參數(shù)指定應(yīng)用程序所使用的通信協(xié)議。該函數(shù)如果調(diào)用成功就返回新創(chuàng)建的套接字的描述符，如果失敗就返回INVALID_SOCKET。套接字描述符是一個整數(shù)類型的值。每個進程的進程空間里都有一個套接字描述符表，該表中存放著套接字描述符和套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系。該表中有一個字段存放新創(chuàng)建的套接字的描述符，另一個字段存放套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的地址，因此根據(jù)套接字描述符就可以找到其對應(yīng)

5、的套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。每個進程在自己的進程空間里都有一個套接字描述符表但是套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是在操作系統(tǒng)的內(nèi)核緩沖里。下面是一個創(chuàng)建流套接字的例子： ??????? struct protoent *ppe; ??????? ppe=getprotobyname("tcp"); ??????? SOCKET ListenSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,ppe->p_proto); 四、closesocket函數(shù) ?? int closesocket( ????? SOCKET s?? ??? ); ??? closesocket函數(shù)用來關(guān)閉一個

6、描述符為s套接字。由于每個進程中都有一個套接字描述符表，表中的每個套接字描述符都對應(yīng)了一個位于操作系統(tǒng)緩沖區(qū)中的套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此有可能有幾個套接字描述符指向同一個套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中專門有一個字段存放該結(jié)構(gòu)的被引用次數(shù)，即有多少個套接字描述符指向該結(jié)構(gòu)。當(dāng)調(diào)用closesocket函數(shù)時，操作系統(tǒng)先檢查套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的該字段的值，如果為1，就表明只有一個套接字描述符指向它，因此操作系統(tǒng)就先把s在套接字描述符表中對應(yīng)的那條表項清除，并且釋放s對應(yīng)的套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；如果該字段大于1，那么操作系統(tǒng)僅僅清除s在套接字描述符表中的對應(yīng)表項，并且把s對應(yīng)的套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的引用次數(shù)減1。

7、 closesocket函數(shù)如果執(zhí)行成功就返回0，否則返回SOCKET_ERROR。 五、send函數(shù) ?? int send( ????? SOCKET s,?????????????? ????? const char FAR *buf,?? ????? int len,??????????????? ????? int flags?????????????? ??? ); ??? 不論是客戶還是服務(wù)器應(yīng)用程序都用send函數(shù)來向TCP連接的另一端發(fā)送數(shù)據(jù)?？蛻舫绦蛞话阌胹end函數(shù)向服務(wù)器發(fā)送請求，而服務(wù)器則通常用send函數(shù)來向客戶程序發(fā)送應(yīng)答。該函數(shù)的第一個參數(shù)指

8、定發(fā)送端套接字描述符；第二個參數(shù)指明一個存放應(yīng)用程序要發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)；第三個參數(shù)指明實際要發(fā)送的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；第四個參數(shù)一般置0。這里只描述同步Socket的send函數(shù)的執(zhí)行流程。當(dāng)調(diào)用該函數(shù)時，send先比較待發(fā)送數(shù)據(jù)的長度len和套接字s的發(fā)送緩沖區(qū)的長度，如果len大于s的發(fā)送緩沖區(qū)的長度，該函數(shù)返回SOCKET_ERROR；如果len小于或者等于s的發(fā)送緩沖區(qū)的長度，那么send先檢查協(xié)議是否正在發(fā)送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)，如果是就等待協(xié)議把數(shù)據(jù)發(fā)送完，如果協(xié)議還沒有開始發(fā)送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)或者s的發(fā)送緩沖中沒有數(shù)據(jù)，那么send就比較s的發(fā)送緩沖區(qū)的剩余空間和len，如果len

9、大于剩余空間大小send就一直等待協(xié)議把s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)發(fā)送完，如果len小于剩余空間大小send就僅僅把buf中的數(shù)據(jù)copy到剩余空間里（注意并不是send把s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)傳到連接的另一端的，而是協(xié)議傳的，send僅僅是把buf中的數(shù)據(jù)copy到s的發(fā)送緩沖區(qū)的剩余空間里）。如果send函數(shù)copy數(shù)據(jù)成功，就返回實際copy的字節(jié)數(shù)，如果send在copy數(shù)據(jù)時出現(xiàn)錯誤，那么send就返回SOCKET_ERROR；如果send在等待協(xié)議傳送數(shù)據(jù)時網(wǎng)絡(luò)斷開的話，那么send函數(shù)也返回SOCKET_ERROR。要注意send函數(shù)把buf中的數(shù)據(jù)成功copy到s的發(fā)送緩沖的剩余空間里

10、后它就返回了，但是此時這些數(shù)據(jù)并不一定馬上被傳到連接的另一端。如果協(xié)議在后續(xù)的傳送過程中出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯誤的話，那么下一個Socket函數(shù)就會返回SOCKET_ERROR。（每一個除send外的Socket函數(shù)在執(zhí)行的最開始總要先等待套接字的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)被協(xié)議傳送完畢才能繼續(xù)，如果在等待時出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯誤，那么該Socket函數(shù)就返回SOCKET_ERROR） 注意：在Unix系統(tǒng)下，如果send在等待協(xié)議傳送數(shù)據(jù)時網(wǎng)絡(luò)斷開的話，調(diào)用send的進程會接收到一個SIGPIPE信號，進程對該信號的默認處理是進程終止。 六、recv函數(shù) ??? int recv( ????? SOCKET s

11、,??????? ????? char FAR *buf,?? ????? int len,???????? ????? int flags??????? ??? ); ??? 不論是客戶還是服務(wù)器應(yīng)用程序都用recv函數(shù)從TCP連接的另一端接收數(shù)據(jù)。該函數(shù)的第一個參數(shù)指定接收端套接字描述符；第二個參數(shù)指明一個緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)用來存放recv函數(shù)接收到的數(shù)據(jù)；第三個參數(shù)指明buf的長度；第四個參數(shù)一般置0。這里只描述同步Socket的recv函數(shù)的執(zhí)行流程。當(dāng)應(yīng)用程序調(diào)用recv函數(shù)時，recv先等待s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)被協(xié)議傳送完畢，如果協(xié)議在傳送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)時出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)錯誤

12、，那么recv函數(shù)返回SOCKET_ERROR，如果s的發(fā)送緩沖中沒有數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)被協(xié)議成功發(fā)送完畢后，recv先檢查套接字s的接收緩沖區(qū)，如果s接收緩沖區(qū)中沒有數(shù)據(jù)或者協(xié)議正在接收數(shù)據(jù)，那么recv就一直等待，只到協(xié)議把數(shù)據(jù)接收完畢。當(dāng)協(xié)議把數(shù)據(jù)接收完畢，recv函數(shù)就把s的接收緩沖中的數(shù)據(jù)copy到buf中（注意協(xié)議接收到的數(shù)據(jù)可能大于buf的長度，所以在這種情況下要調(diào)用幾次recv函數(shù)才能把s的接收緩沖中的數(shù)據(jù)copy完。recv函數(shù)僅僅是copy數(shù)據(jù)，真正的接收數(shù)據(jù)是協(xié)議來完成的），recv函數(shù)返回其實際copy的字節(jié)數(shù)。如果recv在copy時出錯，那么它返回SOCKET_ERROR

13、；如果recv函數(shù)在等待協(xié)議接收數(shù)據(jù)時網(wǎng)絡(luò)中斷了，那么它返回0。 注意：在Unix系統(tǒng)下，如果recv函數(shù)在等待協(xié)議接收數(shù)據(jù)時網(wǎng)絡(luò)斷開了，那么調(diào)用recv的進程會接收到一個SIGPIPE信號，進程對該信號的默認處理是進程終止。 七、bind函數(shù) ?? int bind( ????? SOCKET s,?????????????????????????? ????? const struct sockaddr FAR *name,??? ????? int namelen???????????????????????? ??? ); ??? 當(dāng)創(chuàng)建了一個Socket以后，套接

14、字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有一個默認的IP地址和默認的端口號。一個服務(wù)程序必須調(diào)用bind函數(shù)來給其綁定一個IP地址和一個特定的端口號?？蛻舫绦蛞话悴槐卣{(diào)用bind函數(shù)來為其Socket綁定IP地址和斷口號。該函數(shù)的第一個參數(shù)指定待綁定的Socket描述符；第二個參數(shù)指定一個sockaddr結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是這樣定義的： struct sockaddr { ??????????? u_short sa_family; ??????????? char sa_data[14]; ??????? }; ?? sa_family指定地址族，對于TCP/IP協(xié)議族的套接字，給其置AF_INET。當(dāng)對T

15、CP/IP協(xié)議族的套接字進行綁定時，我們通常使用另一個地址結(jié)構(gòu)： ??????? struct sockaddr_in { ??????????? short??? sin_family; ??????????? u_short sin_port; ??????????? struct?? in_addr sin_addr; ??????????? char???? sin_zero[8]; ??????? }; ??? 其中sin_family置AF_INET；sin_port指明端口號；sin_addr結(jié)構(gòu)體中只有一個唯一的字段s_addr，表示IP地址，該字段是一個整數(shù)，一

16、般用函數(shù)inet_addr（）把字符串形式的IP地址轉(zhuǎn)換成unsigned long型的整數(shù)值后再置給s_addr。有的服務(wù)器是多宿主機，至少有兩個網(wǎng)卡，那么運行在這樣的服務(wù)器上的服務(wù)程序在為其Socket綁定IP地址時可以把htonl(INADDR_ANY)置給s_addr，這樣做的好處是不論哪個網(wǎng)段上的客戶程序都能與該服務(wù)程序通信；如果只給運行在多宿主機上的服務(wù)程序的Socket綁定一個固定的IP地址，那么就只有與該IP地址處于同一個網(wǎng)段上的客戶程序才能與該服務(wù)程序通信。我們用0來填充sin_zero數(shù)組，目的是讓sockaddr_in結(jié)構(gòu)的大小與sockaddr結(jié)構(gòu)的大小一致。下面是一個

17、bind函數(shù)調(diào)用的例子： ??? struct sockaddr_in saddr； ??? saddr.sin_family = AF_INET; ??? saddr.sin_port = htons(8888); ??? saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); ??? bind(ListenSocket,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr))； 八、listen函數(shù) ??? int listen( SOCKET s, int backlog ); ??? 服務(wù)程序可以調(diào)用listen

18、函數(shù)使其流套接字s處于監(jiān)聽狀態(tài)。處于監(jiān)聽狀態(tài)的流套接字s將維護一個客戶連接請求隊列，該隊列最多容納backlog個客戶連接請求。假如該函數(shù)執(zhí)行成功，則返回0；如果執(zhí)行失敗，則返回SOCKET_ERROR。 九、accept函數(shù) ??? SOCKET accept( ????? SOCKET s, ????? struct sockaddr FAR *addr,?? ????? int FAR *addrlen?? ??? ); ??? 服務(wù)程序調(diào)用accept函數(shù)從處于監(jiān)聽狀態(tài)的流套接字s的客戶連接請求隊列中取出排在最前的一個客戶請求，并且創(chuàng)建一個新的套接字來與客戶套接字創(chuàng)

19、建連接通道，如果連接成功，就返回新創(chuàng)建的套接字的描述符，以后與客戶套接字交換數(shù)據(jù)的是新創(chuàng)建的套接字；如果失敗就返回INVALID_SOCKET。該函數(shù)的第一個參數(shù)指定處于監(jiān)聽狀態(tài)的流套接字；操作系統(tǒng)利用第二個參數(shù)來返回新創(chuàng)建的套接字的地址結(jié)構(gòu)；操作系統(tǒng)利用第三個參數(shù)來返回新創(chuàng)建的套接字的地址結(jié)構(gòu)的長度。下面是一個調(diào)用accept的例子： ??????? struct sockaddr_in ServerSocketAddr; ??????? int addrlen; ??????? addrlen=sizeof(ServerSocketAddr); ??????? ServerSock

20、et=accept(ListenSocket,(struct sockaddr *)&ServerSocketAddr,&addrlen); 十、connect函數(shù) ??? int connect( ????? SOCKET s,?????????????????????????? ????? const struct sockaddr FAR *name,?? ????? int namelen???????????????????????? ??? ); ??? 客戶程序調(diào)用connect函數(shù)來使客戶Socket s與監(jiān)聽于name所指定的計算機的特定端口上的服務(wù)Sock

21、et進行連接。如果連接成功，connect返回0；如果失敗則返回SOCKET_ERROR。下面是一個例子： ??????? struct sockaddr_in daddr; ??????? memset((void *)&daddr,0,sizeof(daddr)); ??????? daddr.sin_family=AF_INET; ??????? daddr.sin_port=htons(8888); ??????? daddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("133.197.22.4"); ??????? connect(ClientSocket,(struct sockaddr *)&daddr,sizeof(daddr)); 5 材料a