socket通信在Windows和Linux上的区别

前言

笔者在将socket通信的自定义类从Linux移植到Windows时遇到一些问题，整理下来希望帮助到需要的人，同时也加深自己的理解。

差异

头文件

#ifdef _WIN32
#include <ws2tcpip.h>
#define inet_pton InetPton
#define SHUT_RDWR SD_BOTH
#define MSG_NOSIGNAL 0
#else
#include <netinet/in.h>
#endif

Windows使用头文件ws2tcpip.h，Linux则是netinet/in.h，旧版Windows不提供标准函数inet_pton，但是有InetPton，在这里用宏替换做了适配。另外Windows缺少的宏定义也做了简单适配。

fd类型

Linux：int

Windows：SOCKET，底层是UINT_PTR类型，无效值INVALID_SOCKET，定义为(SOCKET)(~0)。

这里的适配代码：

class TcpClientIO : public SocketIO
{
public:
#ifdef _WIN32
    using socket_t = SOCKET;
#else
    using socket_t = int;
#endif
    TcpClientIO();
    virtual ~TcpClientIO();

private:
    socket_t sockFd_{static_cast<socket_t>(-1)};
};

static_cast<socket_t>(-1)和(SOCKET)(~0)结果应该是一致的。

send / recv

函数原型略微有差异。

Linux：ssize_t send (int __fd, const void *__buf, size_t __n, int __flags);

Windows：WINSOCK_API_LINKAGE int WSAAPI send(SOCKET s,const char *buf,int len,int flags);

初始化

适用Windows socket之前需要调用WSAStartup初始化，Linux不需要。反初始化同样（我实现的类没有做这步，待完善）

TcpClientIO::TcpClientIO()
{
#if _WIN32
        std::lock_guard<std::mutex> lock(winsockMutex_);
        if (!winsockInitialized_) {
            WSADATA wsaData;
            WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData);
            winsockInitialized_ = true;
        }
#endif
    ...
}

用一个静态成员变量记录是否执行过初始化。

反初始化调用cleanupWinsock();在整个程序结束时调用（并非在析构函数中调用）。

关闭fd

另一个容易被忽略的差异是关闭fd的接口。Windows使用closeSocket而Linux使用close。可以在Linux中定义#define closesocket close，统一调用closesocket.

库包含

Windows中需要动态链接ws2_32.dll，或者静态链接#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

错误处理

Windows使用WSAGetLastError()获取错误信息，Linux可以用errno。

当前的类实现并不是很完善，只满足基础需求。作为初学者，欢迎讨论和批评指正。