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1、 C++ WinSocket編程(轉(zhuǎn)) 2008-10-23 14:43 本文是我在進(jìn)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(jìn)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(jìn)程的進(jìn)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?jǐn)?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?jǐn)?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?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。每個進(jìn)程在自己的進(jìn)程空間里都有一個套接字描述符表但是套接字?jǐn)?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(jìn)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?jǐn)?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?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。套接字?jǐn)?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?jǐn)?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?jǐn)?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?jǐn)?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(jìn)程會接收到一個SIGPIPE信號，進(jìn)程對該信號的默認(rèn)處理是進(jìn)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(jìn)程會接收到一個SIGPIPE信號，進(jìn)程對該信號的默認(rèn)處理是進(jìn)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?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中有一個默認(rèn)的IP地址和默認(rèn)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(jìn)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(jī)，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(jī)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(hù)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(jī)的特定端口上的服務(wù)Sock

21、et進(jìn)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