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[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

关于基于VisualC++的WinsockAPI的专科毕业论文范文
函数类有关论文范文
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<<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.


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1.1.2 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 的函数都可以使用这个函数来获取失败的原因).函数原型为:

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.

1.1.3 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.函数原型为:

int PASCAL FAR bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name,int namelen),

参数:s

Socket对象名,

name

基于VisualC++的WinsockAPI参考属性评定
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Socket的地址值,这个地址必须是执行这个程序所在机器的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.

1.1.4 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.

函数原型为:

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.函数原型为:

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,

lEvent也就是应用程序向窗口发送消息的网路事件,该值可以是下列各值的组合,各值的具体含意如表1.

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,

}

1.1.5 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送来的消息,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.函数原型为:


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,但是也可以不调用bind(),而由Winsock来自动设定IP地址及port.

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:


本篇论文来源:http://www.xianbear.com/ziliao/460024.html

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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