[基于Visual,C++的Winsock,API研究]C公司正在研究

　　[摘 要]文章讲述了如何使用底层API 函数实现简单的Winsock网络应用程序设计,和基于TCP/IP的数据传送方法。 　　[关键词]Winsock Csocket TCP/IP
　　[中图分类号]TP[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)02-0075-02
　　
　　前言
　　为了方便网络编程,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VC定义了Winsock类如CAsyncSocket类和派生于CAsyncSocket 的CSocket类,它们简单易用,读者可以使用这些类来实现自己的网络程序,为了更好的了解Winsock API编程技术,这里将探讨怎样使用底层的API函数实现简单的Winsock 网络应用程序设计,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,并给出相关的源代码。
　　1 Winsock API编程
　　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。
　　1.1 服务器端操作 socket(套接字)
　　1.1.1 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。在程序中调用该函数的形式如下:WSAStartup((WORD)((1 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 　　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
　　1.1.6 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()函数相对应,程序结束前,需要调用 WSACleanup() 来通知Winsock Stack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。函数原型为:
　　int PASCAL FAR closesocket( SOCKET s );
　　参数:s
　　Socket 的识别码;
　　int PASCAL FAR WSACleanup( void );
　　参数:无
　　1.2 客户端Socket的操作
　　1.2.1 建立客户端的Socket
　　客户端应用程序首先也是调用WSAStartup() 函数来与Winsock的动态连接库建立关系,然后同样调用socket() 来建立一个TCP或UDP socket(相同协定的sockets才能相通,TCP对TCP,UDP对UDP)。与服务器端的socket不同的是,客户端的socket可以调用 bind() 函数,由自己来指定IP地址及port号码;但是也可以不调用bind(),而由Winsock来自动设定IP地址及port号码。
　　1.2.2 提出连接申请
　　客户端的Socket使用connect()函数来提出与服务器端的Socket建立连接的申请,函数调用成功返回0,否则返回SOCKET_ERROR。函数原型为:
　　int PASCAL FAR connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name, int namelen);
　　参数:s
　　Socket 的识别码;
　　name
　　Socket想要连接的对方地址;
　　namelen name的长度
　　1.3 数据的传送
　　虽然基于TCP/IP连接协议(流套接字)的服务是设计客户机/服务器应用程序时的主流标准,但有些服务也是可以通过无连接协议(数据报套接字)提供的。先介绍一下TCP socket 与UDP socket 在传送数据时的特性:Stream (TCP) Socket提供双向、可靠、有次序、不重复的资料传送。Datagram (UDP) Socket 虽然提供双向的通信,但没有可靠、有次序、不重复的保证,所以UDP传送数据可能会收到无次序、重复的资料,甚至资料在传输过程中出现遗漏。由于UDP Socket在传送资料时,并不保证资料能完整地送达对方,所以绝大多数应用程序都是采用TCP处理Socket,以保证资料的正确性。一般情况下TCP Socket的数据发送和接收是调用send() 及recv() 这两个函数来达成,而UDP Socket则是用sendto() 及recvfrom() 这两个函数,这两个函数调用成功发挥发送或接收的资料的长度,否则返回SOCKET_ERROR。函数原型为:
　　int PASCAL FAR send( SOCKET s, const char FAR *buf,int len, int flags );
　　参数:s
　　Socket 的识别码
　　buf 存放要传送的资料的暂存区
　　len buf的长度
　　flags
　　此函数被调用的方式
　　对于Datagram Socket而言,若是datagram的大小超过限制,则将不会送出任何资料,并会传回错误值。对Stream Socket言,Blocking 模式下,若是传送系统内的储存空间不够存放这些要传送的资料,send()将会被block住,直到资料送完为止;如果该Socket被设定为 Non-Blocking 模式,那么将视目前的output buffer空间有多少,就送出多少资料,并不会被 block 住。flags 的值可设为 0 或 MSG_DONTROUTE及 MSG_OOB 的组合。
　　int PASCAL FAR recv( SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags );
　　参数:s
　　Socket 的识别码
　　buf 存放接收到的资料的暂存区
　　len buf的长度
　　flags
　　此函数被调用的方式
　　对Stream Socket 言,我们可以接收到目前input buffer内有效的资料,但其数量不超过len的大小。
　　2 自定义CMySocket类
　　根据上面的知识,我们可以自己定义一个简单的CMySocket类,限于篇幅,具体代码这里不再赘述,有兴趣的读者可以Email索要。
　　自定义了CMySocket类,接着就可以在程序的服务器和客户端分别定义CMySocket对象,建立连接,传送数据了。例如,为了在服务器和客户端发送数据,需要在服务器端定义两个CMySocket对象ServerSocket1和ServerSocket2,分别用于监听和连接,客户端定义一个CMySocket对象ClientSocket,用于发送或接收数据,如果建立的连接数大于一个,可以在服务器端再定义CMySocket对象,但要注意连接数不要大于五。
　　3 结语
　　由于Socket API函数还有许多,如获取远端服务器、本地客户机的IP地址、主机名等等,读者可以在此基础上对CMySocket补充完善,实现更多的功能。
　　
　　[参考文献]
　　[1] Anthony Jones and Jim Ohlund,Network Programming for Microsoft Windows,Microsoft Press.
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