MFC笔记:TCP Socket通信

本文分享了一个MFC项目的实践经验,重点介绍了使用CAsyncSocket和CSocket进行Socket编程的方法。通过对比两种类的不同之处,详细解释了如何处理异步连接及线程通信的问题。

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要说起来,这个才是我第一个接触的MFC项目,想想当时第一次真正自己写MFC,连VS都还不太会用,然后网上下下来别的大神写的例程,都觉得超级深奥,所幸这段难熬的日子终于过去了。

  socket在培训时候学QT用过,在Linux和在Windows下原来基本是一样的,只是函数调用上会有所区别。个人认为相对难一点的是CAsyncSocket和CSocket这两个类的选用,理论上来讲就是异步和同步的区别,但实际上网上的例程对这两个类的用法各不相同,想具体了解还是得看看些理论上得知识。

  关于socket的剖析,之前做项目看了一遍,今天又连续看了好几遍,终于算是看懂了一点。网上写得好的也就几篇,然后各种转载,原创大多都是零几年的时候写的。挑了几篇相对简单一点,勉强能半懂的,以后用到socket遇到难题再翻翻:

MFC疑难注解:CAsyncSocket及CSocket: http://blog.youkuaiyun.com/fangle6688/article/details/986808
这篇同步和异步解释得很生动,两个类应用方法也很具体。

MFC SOCKET基础 CAsyncSocket 与 CSocket: http://light6891.blog.163.com/blog/static/969629092009712114239605/
这篇稍微简单,很直接对比了两个类,比较容易看懂。

Socket API,CAsyncSocket,CSocket内幕及其用法: http://blog.youkuaiyun.com/jmcooler/article/details/17258
这篇相对来说比较深奥一点,除了用法还有一点原理的东西。


  线程通信对于菜鸟来讲算是个难点, 信息同步和管理什么的是个难题,饶了好大个圈,最终想起了OnAccept()、OnReceive()的办法。 之前做单收发这两个函数很好用,没想过多客户端直接加几句就好了 。用这个办法的例程 大多都是用CSocketFile的, 用的时候发现接收马上再发出去好像不行,找不到原因,暂时先用着Receive()和Send(),所以之后还会去再研究的。

  用这两个函数的时候并没有意识是异步,总觉得需要用到线程,可是怎么都想不明白线程从哪里开。 这几天仔细去研究才发现,其实这种方法就是异步。由于CSocket的基类是CAsyncSocket,从CSocket继承子类使用,也是间接继承了CAsyncSocket。根据前面大神的博文里介绍,CSocket是通过在CAsyncSocket上面添加轮询实现阻塞的,所以用不上阻塞,其实就只是使用了CAsyncSocket而已。

  理解了这些由来,就决定把继承CSocket改为继承CAsyncSocket。一开始并没有什么问题,但是运行几次过后,connect会报错,GetLassError()得到10035,然后就再也不能连接成功了。再去翻阅了大神们的博文,最终在第二篇找到答案。

  CSocket和CAsyncSocket在使用OnAccept()、OnSend ()、OnReceive ()和OnClose ()这些基本上是一样的,而在OnConnect ()上面却会有不同。由于 CSocket是阻塞方式,Connect等到连接操作完成,通过返回值判断是否连接成功,而CAsyncSocket则是发出Connect指令后,返回WSAEWOULDBLOCK,并直接往下执行,至于是否连接成功,会等相关连接操作完成后调用OnConnect(),结果放到参数中。而WSAEWOULDBLOCK就是GetLassError()得来的,表明connect正在阻塞。在代码里将判断连接成功与否的代码放到OnConnect()中,并把连接成功的操作放到nErrorCode==0,表明连接成功里面,就可以了。

  po一下成品吧,界面比较简陋。



  左上角是服务器端,其他三个是客户端。能实现服务器对某客户端,服务器对所有客户端,客户端之间的通信。

  屯点积分和下载点数~
  程序有点大,是因为两个Server和Client都保留了Debug。。。可以看了效果再决定要不要看代码,电脑慢星人表示每次都要先编译看了,才发现完全不是自己想要的好心塞。
  忘记注明了,环境是VS2012!!!
  优快云: http://download.youkuaiyun.com/detail/ennika/9015265
  pudn: http://www.pudn.com/downloads701/sourcecode/windows/network/detail2819501.html
首先要理解基本的原理,2台电脑间实现TCP通讯,首先要建立起连接,在这里要提到服务器端与客户端,两个的区别通俗讲就是主动与被动的关系,两个人对话,肯定是先有人先发起会话,要不然谁都不讲,谈什么话题,呵呵!一样,TCPIP下建立连接首先要有一个服务器,它是被动的,它只能等待别人跟它建立连接,自己不会去主动连接,那客户端如何去连接它呢,这里提到2个东西,IP地址和端口号,通俗来讲就是你去拜访某人,知道了他的地址是一号大街2号楼,这个是IP地址,那么1号楼这么多门牌号怎么区分,嗯!门牌号就是端口(这里提到一点,我们访问网页的时候也是IP地址和端口号,IE默认的端口号是80),一个服务器可以接受多个客户端的连接,但是一个客户端只能连接一台服务器,在连接后,服务器自动划 分内存区域以分配各个客户端的通讯,那么,那么多的客户端服务器如何区分,你可能会说,根据IP么,不是很完整,很简单的例子,你一台计算机开3个QQ,服务器怎么区分?所以准确的说是IP和端口号,但是客户端的端口号不是由你自己定的,是由计算机自动分配的,要不然就出现端口冲突了,说的这么多,看下面的这张图就简单明了了。 在上面这张图中,你可以理解为程序A和程序B是2个SOCKET程序,服务器端程序A设置端口为81,已接受到3个客户端的连接,计算机C开了2个程序,分别连接到E和D,而他的端口是计算机自动分配的,连接到E的端口为789,连接到D的为790。 了解了TCPIP通讯的基本结构后,接下来讲解建立的流程,首先声明一下我用的开发环境是Visual Studio2008版的,语言C#,组件System.Net.Sockets,流程的建立包括服务器端的建立和客户端的建立,如图所示: 二、实现: 1.客户端: 第一步,要创建一个客户端对象TcpClient(命名空间在System.Net.Sockets),接着,调用对象下的方法BeginConnect进行尝试连接,入口参数有4个,address(目标IP地址),port(目标端口号),requestCallback(连接成功后的返调函数),state(传递参数,是一个对象,随便什么都行,我建议是将TcpClient自己传递过去),调用完毕这个函数,系统将进行尝试连接服务器。 第二步,在第一步讲过一个入口参数requestCallback(连接成功后的返调函数),比如我们定义一个函数void Connected(IAsyncResult result),在连接服务器成功后,系统会调用此函数,在函数里,我们要获取到系统分配的数据流传输对象(NetworkStream),这个对象是用来处理客户端与服务器端数据传输的,此对象由TcpClient获得,在第一步讲过入口参数state,如果我们传递了TcpClient进去,那么,在函数里我们可以根据入口参数state获得,将其进行强制转换TcpClient tcpclt = (TcpClient)result.AsyncState,接着获取数据流传输对象NetworkStream ns = tcpclt.GetStream(),此对象我建议弄成全局变量,以便于其他函数调用,接着我们将挂起数据接收等待,调用ns下的方法BeginRead,入口参数有5个,buff(数据缓冲),offset(缓冲起始序号),size(缓冲长度),callback(接收到数据后的返调函数),state(传递参数,一样,随便什么都可以,建议将buff传递过去),调用完毕函数后,就可以进行数据接收等待了,在这里因为已经创建了NetworkStream对象,所以也可以进行向服务器发送数据的操作了,调用ns下的方法Write就可以向服务器发送数据了,入口参数3个,buff(数据缓冲),offset(缓冲起始序号),size(缓冲长度)。 第三步,在第二步讲过调用了BeginRead函数时的一个入口参数callback(接收到数据后的返调函数),比如我们定义了一个函数void DataRec(IAsyncResult result),在服务器向客户端发送数据后,系统会调用此函数,在函数里我们要获得数据流(byte数组),在上一步讲解BeginRead函数的时候还有一个入口参数state,如果我们传递了buff进去,那么,在这里我们要强制转换成byte[]类型byte[] data= (byte[])result.AsyncState,转换完毕后,我们还要获取缓冲区的大小int length = ns.EndRead(result),ns为上一步创建的NetworkStream全局对象,接着我们就可以对数据进行处理了,如果获取的length为0表示客户端已经断开连接。 具体实现代码,在这里我建立了一个名称为Test的类: 2.服务器端: 相对于客户端的实现,服务器端的实现稍复杂一点,因为前面讲过,一个服务器端可以接受N个客户端的连接,因此,在服务器端,有必要对每个连接上来的客户端进行登记,因此服务器端的程序结构包括了2个程序结构,第一个程序结构主要负责启动服务器、对来访的客户端进行登记和撤销,因此我们需要建立2个类。 第一个程序结构负责服务器的启动与客户端连接的登记,首先建立TcpListener网络侦听类,建立的时候构造函数分别包括localaddr和port2个参数,localaddr指的是本地地址,也就是服务器的IP地址,有人会问为什么它自己不去自动获得本机的地址?关于这个举个很简单的例子,服务器安装了2个网卡,也就有了2个IP地址,那建立服务器的时候就可以选择侦听的使用的是哪个网络端口了,不过一般的电脑只有一个网络端口,你可以懒点直接写个固定的函数直接获取IP地址System.Net.Dns.GetHostAddresses(System.Net.Dns.GetHostName())[0],GetHostAddresses函数就是获取本机的IP地址,默认选择第一个端口于是后面加个[0],第2个参数port是真侦听的端口,这个简单,自己决定,如果出现端口冲突,函数自己会提醒错误的。第二步,启动服务器,TcpListener.Start()。第三步,启动客户端的尝试连接,TcpListener.BeginAcceptTcpClient,入口2个参数,callback(客户端连接上后的返调函数),state(传递参数,跟第二节介绍的一样,随便什么都可以,建立把TcpListener自身传递过去),第四步,建立客户端连接上来后的返调函数,比如我们建立个名为void ClientAccept(IAsyncResult result)的函数,函数里,我们要获取客户端的对象,第三步里讲过我们传递TcpListener参数进去,在这里,我们通过入口参数获取它TcpListener tcplst = (TcpListener)result.AsyncState,获取客户端对象TcpClient bak_tcpclient = tcplst.EndAcceptTcpClient(result),这个bak_tcpclient我建议在类里面建立个列表,然后把它加进去,因为下一个客户端连接上来后此对象就会被冲刷掉了,客户端处理完毕后,接下来我们要启动下一个客户端的连接tcplst.BeginAcceptTcpClient(new AsyncCallback(sub_ClientAccept), tcplst),这个和第三步是一样的,我就不重复了。 第二个程序结构主要负责单个客户端与服务器端的处理程序,主要负责数据的通讯,方法很类似客户端的代码,基本大同,除了不需要启动连接的函数,因此这个程序结构主要启动下数据的侦听的功能、判断断开的功能、数据发送的功能即可,在第一个程序第四步我们获取了客户端的对象bak_tcpclient,在这里,我们首先启动数据侦听功能NetworkStream ns= bak_tcpclient.GetStream();ns.BeginRead(data, 0, 1024, new AsyncCallback(DataRec), data);这个跟我在第二节里介绍的是一模一样的(第二节第10行),还有数据的处理函数,数据发送函数,判断连接已断开的代码与第二节也是一模一样的,不过在这里我们需要额外的添加一段代码,当判断出连接已断开的时候,我们要将客户端告知第一个程序结构进行删除客户端操作,这个方法我的实现方法是在建立第二个程序结构的时候,将第一个程序结构当参数传递进来,判断连接断开后,调用第一个程序结构的公开方法去删除,即从客户端列表下删除此对象。 第一个程序结构我们定义一个TSever的类,第二个程序结构我们一个TClient的类,代码如下:TSever类
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