【转】windows socket编程（概要）

最新推荐文章于 2021-10-27 19:33:28 发布

huangruhuan

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分类专栏： windows Socket编程

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/huangruhuan/article/details/8723975

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socket编程是所有协议实现的底层，任何协议都可以用socket来实现。

Winsock启动

winsock服务是以动态链接库Winsock DLL形式实现的，所以必须先对Winsock DLL进行初始化，协商Winsock的版本支持，并分配必要的资源，函数原型为：

int WSAStartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData);

参数wVersionRequested用于指定准备加载的Winsock库的版本，高位字节表示副版本，低位字节表示主版本。

lpWSAData是指向WSADATA类型的指针，该结构中包含了加载的库版本相关信息。WSADATA结构如下：

      typedef struct WSAData {

       WORD wVersion;

       WORD wHighVersion;

       char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1];

       char szSystemStatus[WSASYSSTATUS_LEN+1];

       unsigned short iMaxSockets;

       unsigned short iMaxUdpDg;

       char *lpVendorInfo;

      }WSADATA,*LPWSADATA;

举个例子，想加载主版本副版本都为2的Winsock库：

WASDATA WSAData;

WSAStartup(0x0202,&WSAData);

WSAData中wVersion返回希望加载的Winsock版本。wHighVersion返回现有Winsock库的最高版本。

Winsock终止

程序结束时，应该终止对Winsock DLL的使用，并释放资源，以备下次使用。函数原型如下：

int WSACleanup(void);

成功调用则返回0，否则返回错误。

Winsock错误检查

一般情况下，Winsock API失败时返回SOCKET_ERROR，这个时候可以用WSAGetLastError函数来得到最近一次发生错误的错误码，函数原型如下：

int WSAGetLastError(void);

这些值都在Winsock1.h或者Winsock2.h中定义。

Winsock流套接字客户端编程模型

建立套接字

假设以面向连接的流套接字的客户端为例，首先建立一个windows 套接字socket,函数原型为：

SOCKET socket(int af,int type,int protocol);

其中，af用于指定网络地址类型，一般情况下取为AF_INET

type表示套接字类型，SOCK_STREAM表示创建流套接字，SOCK_DGRAM表示创建数据包套接字

protocol用于指定网络协议，默认为0，表示TCP/IP协议，其他例如IPPROTO_UDP表示UDP协议

所以创建一个流套接字如下所示：

SOCKET sock(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

如果创建失败则返回INVALID_SOCKET错误。

客户端发出连接请求

创建流套接字成功之后，就需要和服务器建立连接，函数原型为：

int connect(SOCKET s,const struct sockaddr FAR* name,int namelen);

s表示一个未连接的套接字，name是针对TCP的套接字地质结构，用于标识服务器进程的IP、PORT等信息，namelen一般取为sizeof(name),用于标识name的长度。

若name中地址域全为零的话，则会产生WSAEADDRNOTAVAIL错误。

若服务器没有侦听这一端口的进程，则会产生WSAECONNREFUSED错误。

若因网络原因连接超时，则会产生WSAETIMEOUT错误。

数据传输

一旦连接成功，就可以互相进行数据的发送和接收了，发送函数原型如下：

int send(SOCKET s,const char* buf,int len,int flags);

s表示已连接的套接字。

buf是发送字节缓冲区。

len表示要发送的字节个数。

flags取值包括0、MSG_DONTROUTE(禁止路由)、MSG_OOB(数据带外发送),一般情况下取0。

接收函数原型如下：

int recv(SOCKET s,char* buf,int len,int flags);

flags可以是0、MSG_PEEK（有用数据复制到提供的接收端缓冲区，但不从系统缓冲区删除）、MSG_OOB。

recv函数返回接收字节数。若失败，则返回SOCKET_ERROR。

关闭套接字

当所有任务完成之后，因必须关掉连接以释放套接字占用的所有资源。

为了避免数据丢失，先通过shutdown函数来中断连接，然后再调用closesocket关闭套接字。shutdown函数原型为：

int shutdown(SOCKET s,int how);

how用于描述终止那些操作，取值有SD_RECEIVE（表示不允许在调用接收函数），SD_SEND（表示不允许在调用发送函数），以及SD_BOTH。

closesocket用于释放套接字占用的所有资源。函数原型如下：

int closesocket(SOCKET s);

Winsock流套接字服务器端编程模型

建立套接字

假设以面向连接的流套接字的客户端为例，首先建立一个windows 套接字socket,函数原型为：

SOCKET socket(int af,int type,int protocol);

其中，af用于指定网络地址类型，一般情况下取为AF_INET，表示此socket作用于internet域。

type表示套接字类型，SOCK_STREAM表示创建流套接字，SOCK_DGRAM表示创建数据包套接字。

protocol用于指定网络协议，默认为0，表示TCP/IP协议，其他例如IPPROTO_UDP表示UDP协议。

所以创建一个流套接字如下所示：

SOCKET sock(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

如果创建失败则返回INVALID_SOCKET错误。

绑定本地地址

将本地地址绑定到所创建的套接字上一边在网络上表示该套接字。bind函数原型如下：

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

name参数是该套接字绑定的本地地址。struct sockaddr结构如下：

      struct sockaddr{

         u_short sa_family;

         char       sa_data[14];

      }

sa_family即是网络地址类型，必须设为AF_INET，表示此socket作用于internet域。

sa_data会因为所用协议不同而产生变化，故而在一般的TCP/IP协议中定义了一个与sockaddr大小一样的结构体sockaddr_in，在TCP/IP写一下，可以方便的互相转换。

      struct sockadd_in{

         short                  sin_family;

         unsigned short   sin_port;

         struct in_addr    sin_addr;

         char                   size_zero[8];

      }

sin_port:指定服务器侦听端口，需要把端口号从主机顺序转换成网络顺序，htons()用于把端口号从主机顺序转换成网络顺序，ntohs反过来。

sin_addr:把一个主机ip地址保存成一个4字节的无符号长整形数。

inet_addr()用于把一个点式ip转换成一个32位无符号长整形，并且已经是网络顺序，不需要再调用htonl()将其转换成网络顺序。

inet_ntoa()反过来，讲一个struct in_addr结构的地址转换成一个char*字符串，此字符串存储在windows套接字专用的内存中，即每次调用inet_ntoa()返回的字符串都在同一地址。

有一个特殊的ip地址INADDR_ANY，使用时需要使用htonl()转换，他表示服务器可以监听本地所有地址，当主机有多个网卡时有用。

      sockaddr_in addr;

      addr.sin_family=AF_INET;
      addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);

      //addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(“172.16.200.254”);
      addr.sin_port = htons(port);

赋值的时候不是给结构体变量sin_addr赋值，而是向sin_addr.s_addr赋值，而inet_ntoa()的参数则是struct in_addr类型。