winsock编程(一)

 一.Windows Sockets:背景知识
这篇文章介绍了WindowsSockets的目的和历史,包括三个内容:
socket的定义。
SOCKET句柄类型的描述。
socket的应用领域。
WindowsSockets规范为Windows定义了一套面向字节兼容的网络编程接口。WindowsSockets基于UNIX socket(伯克利软件发行机构,BSD,release 4.3)实现上。该规范包含了BSD风格的socket和Windows的扩展规范。使用WindowsSockets能保证你的程序能通过任何网络通信,只要网络能支持WindowsSocketsAPI。在Win32中,WindowsSockets是线程安全的。

许多软件商在协议层支持WindowsSockets,包括TCP/IP、XNS、DECNet、IPX/SPX以及其他的协议。尽管WindowsSockets规范定义了TCP/IP的抽象,其他网络协议也能和WindowsSockets一致,只要这些协议能提供它自己的DLL实现。使用WindowsSockets的典型商业应用程序案例包括:XWindowServer,终端仿真,和电子邮件系统。

说明:请记住WindowsSockets的目的是为了抽象网络底层通信协议,所以你不一定要对底层协议非常了解,你的程序也能运行在任何支持sockets的网络上。因此,本文不讨论详细的网络通信协议。

MFC提供了两个类来支持使用WindowsSocketsAPI编程。其中之一是CSocket,提供一个高层次的抽象来简化你的网络通信编程。更多MFC支持socket的信息,请参考:Windows Sockets网络编程,概览。

Windows Sockets规范:Windows下的网络计算开放规范接口,现在是1.1版本,是作为一个开放的网络标准来开发的,由很大数目的个人和组织在TCP/IP开发,并且是免费使用。Socket编程现在编程了社区的一个交流专题,在网络协议板块下。规范在Win32SDK中可用。

提示:由于socket使用Internet协议簇,所以它是计划运行在“信息高速公路”的程序的开发者的首选。

1.SOCKET的定义
Socket是网络通信的端点(endpoint)――Widows Sockets应用程序通过它来发送或者接受网络数据包。一个socket有一个类型,并且和一个运行的进程关联,它也可能有一个名字。目前为止,socket一般只是和socket交流数据,他们使用的是Internet协议簇。

两边的Socket都是双向的:他们是能在两个方向传递的数据流(全双工)。

两个socket类型可以使用:
Stream Socket:
Stream Socket为不记录边界的数据流提供――字节流。流保证被投递并且正确的序列和不重复的投递。
Datagram Socket:
Datagram Socket支持面向记录的数据流,不保证被正确投递,并且可能不会按照发送的序列达到,也可能重复。

“正确的序列”意思是包按照它们被发送的次序到达。“不重复的投递”意思是对于每个唯一的包你只会收到一次。

提示:一些网络协议,如XNS,流能面向记录――记录的流而不是字节流。尽管在TCP/IP协议中是字节流,windows sockets提供一定层次和底层协议无关的抽象。

若你需要了解这些类型,以及在何种情况下应该用何种socket,请参考:windows socket:stream socket和windows sockets:datagram socket。

2.SOCKET数据类型
每个MFC socket对象封装了一个Windows sockets对象的句柄。这个句柄的类型是SOCKET。SOCKET类型和窗口的HWND非常类似。MFC socket类提供了在这个封装的句柄的操作。

SOCKET数据类型在win32 sdk中有详细的说明。请参考windows socket主题下的socket数据类型和错误代码。

3.SOCKET的应用领域
Socket非常有用,至少在下面三个领域:
Client/Server模型

对等网络,如聊天程序。

RPC调用,调用应用程序象调用函数一样方便。

提示:使用MFC socket的情况是通信的两端都可以使用MFC编写:两边都用MFC。关于这个主题的更多信息,以及如何处理和非MFC应用程序通信的问题,请参考:windows sockets:字节序列
主要利用VARIANT类型作参数进行的网络数据传送和接收,以及SAFEARRAY,BSTR的详细使用方法。 另外还提供该控件在VC,VB下的调用方式以及相关数据的处理。 关键字:ActiveX,Socket,VARIANT, SAFEARRAY,BSTR。 回顾:在上篇文章《标准MFC WinSock ActiveX控件开发实例》中我们详细介绍了控件的开发过程,以及接口和事件的 添加和响应方法。现在我们将继续上次没有写完的控件继续进行开发,并完善作为WinSock控件应该具备的功能。 二、按照前篇文章提到的知识,现在我们来添加两个新的接口分别是SendData()和GetData(),它们看起来如下: //网络数据发送,在指定的超时时间内进行发送然后返回,成功返回实际发送字节数,否则返回负数 long CMFCWinSockCtrl::SendData(const VARIANT FAR& Data, const VARIANT FAR& DataType, const VARIANT FAR& DataLength, const VARIANT FAR& TimeOut) { // TODO: Add your dispatch handler code here return 0; } //获取数据,并指定获取数据的超时时间,返回实际获取到的数据长度,否则返回负数 long CMFCWinSockCtrl::GetData(VARIANT FAR* Data, const VARIANT FAR& DataType, const VARIANT FAR& DataMaxLength, const VARIANT FAR& TimeOut) { // TODO: Add your dispatch handler code here return 0; }   两个接口的参数除了第个参数外,其它都类似。SendData()是发送数据,不要求将数据带回,因此直接用 VARIANT,而GetData()则要求将数据带回来给调用者,因此定义为 VARIANT *类型,第二个参数DataType故名思义是定义所传送或接收数据的类型,第三个参数是传送或接收数据的长度,这里的长度以char作为个长度,假如传入的类型是int类型,则长度为4,如果定义的是字符串,个中文字符占用2个长度。最后个参数,是网络发送或读取时的超时时间。 三、为Connect()接口添加源代码,看起来如下: //网络数据发送,在指定的超时时间内进行发送然后返回,成功返回实际发送字节数,否则返回负数 long CMFCWinSockCtrl::SendData(const VARIANT FAR& Data, const VARIANT FAR& DataType, const VARIANT FAR& DataLength, const VARIANT FAR& TimeOut) { // TODO: Add your dispatch handler code here if(!OnlySock) return -1;//网络尚未开始建立连接 int gDataType = VariantToLong(DataType); long gDataLength = VariantToLong(DataLength); int gTimeOut = VariantToLong(TimeOut); if(gDataType < 0) return -2; if(gDataLength <= 0) return -2; if(gTimeOut < 0) return -2; switch(gDataType) { case 0://默认形式,这时如果发现Data为整型数组,将不进行任何转换,直接把个int传给个char传送(数据可能溢出范围) case 1://当指定该值为1时,当Date为长整型数组时,将把个long转换成四个char传送 case 2://当指定该值为2时,当Date为整型数组时,将把个int转换成四个char传送 case 3://当指定该值为3时,当Date为无符号短整型数组时,将把个unsigned short转换成两个char传送 case 4://当指定该值为4时,当Date为BYTE数组时,将把个BYTE转换成个char传送 case 5://当指定该值为5时,当Date为短整型数组时,将把个short转换成两个char传送 case 6://当指定该值为6时,当Date为浮点型数组时,将把个float转换成四个char传送 case 7://当指定该值为7时,当Date为双精度数组时,将把个double转换成八个char传送 break; default://如果不在上面取值范围内,将按当前的Data相应类型进行传送 break; } timeval tv; fd_set fdwrite; int len = 0; long m = 0; long n = 0; long changetype = 0;//将浮点型数据进行类型转换,再进行传送 VARIANT gData; VariantInit(&gData); //送出信息至服务器 FD_ZERO(&fdwrite); tv.tv_sec = gTimeOut;//指定时间后返回 tv.tv_usec = 0; FD_SET(OnlySock,&fdwrite);//是否可以发送数据 select(0,NULL,&fdwrite,NULL,&tv); char *buffer = NULL; if(FD_ISSET(OnlySock,&fdwrite)) { switch(Data.vt) { case VT_BSTR://按字符串形式发送 buffer = _com_util::ConvertBSTRToString(Data.bstrVal); break; case VT_BYREF|VT_UI1: //按BYTE*形式发送 buffer = new char[gDataLength]; memcpy(buffer,Data.pbVal,gDataLength); break; case VT_BYREF|VT_I1://按 char * 发送 buffer = new char[gDataLength]; memcpy(buffer,Data.pcVal,gDataLength); break; case VT_ARRAY|VT_I4://以长整型数组发送 gData.vt = VT_I4; if(gDataType!=0)//long = char*4 { //sizeof(long),在这里个长整型的长度为4个char buffer = new char[gDataLength]; for(m=0,n=0; n>24)&0xff; buffer[m++] = (gData.lVal>>16)&0xff; buffer[m++] = (gData.lVal>>8)&0xff; buffer[m++] = gData.lVal&0xff; } } else//long = char*1 //数据可能溢出 { buffer = new char[gDataLength]; for(m=0,n=0; n<gDataLength; n++) { SafeArrayGetElement(Data.parray,&n,&gData.lVal); buffer[n] = (char)gData.lVal; } } break; case VT_ARRAY|VT_INT://以整型数组发送 gData.vt = VT_INT; if(gDataType != 0) { //个int等于四个char buffer = new char[gDataLength]; for(m=0,n=0; n>24)&0xff; buffer[m++] = (gData.intVal>>16)&0xff; buffer[m++] = (gData.intVal>>8)&0xff; buffer[m++] = gData.intVal&0xff; } } else { buffer = new char[gDataLength]; for(n=0; n<gDataLength; n++) { SafeArrayGetElement(Data.parray,&n,&gData.intVal); buffer[n] = (char)gData.intVal; } } break; case VT_ARRAY|VT_UI1://以BYTE数组发送 gData.vt = VT_UI1;//个char等于个BYTE不必进行转换 buffer = new char[gDataLength]; for(n=0; n<gDataLength; n++) { SafeArrayGetElement(Data.parray,&n,&gData.bVal); buffer[n] = gData.bVal; } break; default://在这里没有列出其它类型,剩下的就由阁下进行数据转换处理了,我就偷懒了^_^ return -3;//传入的数据类型不被支持 } len = send(OnlySock, buffer, gDataLength, 0);//发送数据 delete[] buffer; buffer = NULL; if (len>24)&0xff; buffer[1] = (lData>>16)&0xff; buffer[2] = (lData>>8)&0xff; buffer[3] = lData&0xff; //4个char组成个long lData_2 = ((buffer[0]&0xff)<<24) + ((buffer[1]&0xff)<<16) + ((buffer[2]&0xff)<<8) + (buffer[3]&0xff); 四、现在来看看GetData()的处理,具体实现,请看如下代码: // TODO: Add your dispatch handler code here if(!OnlySock) return -1;//网络尚未开始建立连接 int gDataType = VariantToLong(DataType); long gDataMaxLength = VariantToLong(DataMaxLength); int gTimeOut = VariantToLong(TimeOut); if(gDataType < 0) return -2; if(gDataMaxLength <= 0) return -2; if(gTimeOut < 0) return -2; switch(gDataType) { case 0://默认形式,这时如果发现Data为整型数组,将不进行任何转换,直接把个int传给个char传送(数据可能溢出范围) case 1://当指定该值为1时,当Date为长整型数组时,将把个long转换成四个char传送 case 2://当指定该值为2时,当Date为整型数组时,将把个int转换成四个char传送 case 3://当指定该值为3时,当Date为无符号短整型数组时,将把个unsigned short转换成两个char传送 case 4://当指定该值为4时,当Date为BYTE数组时,将把个BYTE转换成个char传送 case 5://当指定该值为5时,当Date为短整型数组时,将把个short转换成两个char传送 case 6://当指定该值为6时,当Date为浮点型数组时,将把个float转换成四个char传送 case 7://当指定该值为7时,当Date为双精度数组时,将把个double转换成八个char传送 break; default://如果不在上面取值范围内,将按当前的Data相应类型进行传送 break; } timeval tv; fd_set fdread; int len = -3;//如果找不到该连接,则返回-3 long n = 0; long m = 0; long changetype = 0; VARIANT gData; VariantInit(&gData); char *buffer=NULL; buffer = new char[gDataMaxLength+1]; memset(buffer, 0, gDataMaxLength+1); FD_ZERO(&fdread); tv.tv_sec = gTimeOut;//超过指定时间后返回 tv.tv_usec = 0; FD_SET(OnlySock,&fdread);//是否可以读取数据 select( 0,&fdread,NULL,NULL,&tv); if(FD_ISSET(OnlySock,&fdread)) { len = recv(OnlySock, buffer, gDataMaxLength, 0); if (len<=0) { delete[] buffer; return -102;//无法读取数据,对方可能已断开连接 } if(lenvt) { case VT_BSTR://按字符串形式接收 buffer[gDataMaxLength] = '\0'; Data->bstrVal = _com_util::ConvertStringToBSTR(buffer); break; case VT_BYREF|VT_UI1: //按BYTE*形式接收 memcpy(Data->pbVal,buffer,gDataMaxLength); break; case VT_BYREF|VT_I1://按 char * 形式接收 memcpy(Data->pcVal,buffer,gDataMaxLength); break; case VT_BYREF|VT_I4://以长整型指针接收 buffer[gDataMaxLength]='\0'; for(n=0; nplVal[n] = buffer[n]; } break; case VT_ARRAY|VT_I4://以长整型数组接收 gData.vt = VT_I4; if(gDataType != 0) { for(m=0,n=0; n<gDataMaxLength;n++) { gData.lVal = ((buffer[m]&0xff)<<24) + ((buffer[m+1]&0xff)<<16) + ((buffer[m+2]&0xff)<parray,&n,&gData.lVal); m = m+4; } } else { for(n = 0; nparray,&n,&gData.lVal); } } break; case VT_ARRAY|VT_INT://以整型数组接收 gData.vt = VT_INT; if(gDataType != 0) { for(m=0,n=0; n<gDataMaxLength;n++) { gData.intVal = ((buffer[m]&0xff)<<24) + ((buffer[m+1]&0xff)<<16) + ((buffer[m+2]&0xff)<parray,&n,&gData.intVal); m = m+4; } } else { for(n = 0; nparray,&n,&gData.intVal); } } break; case VT_ARRAY|VT_UI1://以BYTE数组接收 gData.vt = VT_UI1; for(n = 0; nparray,&n,&gData.bVal); } break; default://其它类型,请各位看官自行实现处理,嘿嘿 delete[] buffer; return -3;//无法识别传入的数据类型 } } else { delete[] buffer; return 0;//网络数据读取超时 } VariantClear(&gData); delete[] buffer; return len; 五、接下来,我们看看VC和VB如何调用该控件: VC调用控件方式: 新建对话框工程,然后在工程中添加该控件,设置如下图: 图 创建新对话框工程,并加入控件 响应控件的断网和数据到达事件,设置如下图: 图二 响应控件的两个事件 添加相应代码,看起来如下: void CTestMFCWinSockDlg::OnRecvSockEventMfcwinsockctrl1() { // TODO: Add your control notification handler code here SAFEARRAYBOUND Bound[1];//维数组 Bound[0].lLbound=0; Bound[0].cElements=100;//该维数组最大接收100个元素 VARIANT *data; data = new VARIANT; VariantInit(data); data->vt = VT_ARRAY|VT_I4;//指明为长整型数组 data->parray = SafeArrayCreate(VT_I4,1,Bound);//创建SAFEARRAY结构 long l = m_sock.GetData(data, COleVariant((long)0), COleVariant((long)100), COleVariant((long)3)); if(l<=0) { ;//在这里判断出错信息,并作相应处理,我就偷懒了. } char pData[100]={0};//这里以字符数组显示结果 long change = 0; for(long n=0; nparray,&n,&change); pData[n] = (char)change; } CString mess; mess.Format("%s",pData); AfxMessageBox(mess); SafeArrayDestroy(data->parray); delete data; } void CTestMFCWinSockDlg::OnCloseWinsockMfcwinsockctrl1() { // TODO: Add your control notification handler code here m_sock.DisConnect();//调用断开连接接口 AfxMessageBox("服务器断开了该次连接,请检查!"); } void CTestMFCWinSockDlg::OnConnect() { // TODO: Add your control notification handler code here UpdateData(TRUE); if(!m_sock.Connect(COleVariant(m_ip),COleVariant(m_port))) AfxMessageBox("与服务器建立连接失败,请确认服务器是否存在!"); } VB调用控件方式: VB时面调用要方便很多,这得益于VB的很多自动化功能,请看下图: 图三 VB调用控件方法 同样,双击我们的控件,然后添加控件事件,如下图: 图四 VB响应控件事件 然后,添加相关代码如下: Private Sub Command1_Click() MFCWinSock1.Connect CStr(ip), CLng(port) End Sub Private Sub Command2_Click() MFCWinSock1.SendData "SendData: 欢迎使用!", 0, 50, 3 End Sub Private Sub MFCWinSock1_CloseWinsock() MFCWinSock1.DisConnect MsgBox "服务器断开了连接,请检查!" End Sub Private Sub MFCWinSock1_RecvSockEvent() Dim data As Variant Dim data2(100) As Long Dim data3 As String Dim l As Long data = data2 '在VB里当把个Variant变量data等于另个确定变量data2时,data将被初始化为与data2相同的类型变量 'data = data3 '如果让data等于data3,那么data将变成字符串型的变量参数 l = MFCWinSock1.GetData(data, 0, 100, 3) '这时data里面已存放了接收到的数据 data3 = data(0) '这里只显示接收到的首字符编码 MsgBox data3 End Sub 大家可以看到,对于SAFEARRAY类型的数据进行相关处理也并不可怕,由于在源码里给出了具体代码和详细注解,在这里我就不再赘述了, 至于BSTR和char *类型的数据,相信不用我多说,大家也已经知道如何使用了。 结束语:   全文至此暂告段落,本文向大家展示了MFC ActiveX控件的魅力,以及所用的VARIANT类型参数,还详细给出了WinSock的开发代码, 以用在VC,VB的调用方法,由于这段时间忙于些新项目的开发,因此没办法花太多时间进行详细解释,所以很多地方都直接给出源代码 再加上注解,而没有进行通俗的讲解,还请各位读者仔细查看源代码。 本控件目前只能作为客户端,阁下还可以继续进行完善,比如进行端口的监听,实现服务器的相关处理等等,但这已经不是本文的目的, 授人以鱼,不如授人如渔,剩下的功能,就由各位读者去实现了,也欢迎与我进行交流,谢谢! 另外:本文的示例,需要个服务器程序,大家可以在网上随便下载下进行测试,我就不提供了。 声明: 部分资料来源于网络,本文所用的所有源代码仅供非商业用途,并请保留原版权,否则后果自负! 欢迎大家拍砖,指正错误或不足的地方,起探导更好的方法。 欢迎访问www.59186618.com,感谢您的支持!
### WinSock 编程入门教程 #### 创建套接字 创建WinSock程序的第步是初始化WinSock库并创建个套接字。这可以通过调用`WSAStartup()`函数来完成,该函数用于加载WinSock DLL[^1]。 ```c++ #include <winsock2.h> #pragma comment(lib, "ws2_32.lib") int main() { WSADATA wsaData; int result = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData); if (result != 0) { // 错误处理 } } ``` #### 套接字配置 旦成功启动WinSock库,则可使用`socket()`函数创建个新的套接字实例。此操作指定了协议族(AF_INET表示IPv4)、套接字类型以及特定于协议的信息。 ```c++ SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if (sock == INVALID_SOCKET) { // 处理错误情况 } ``` #### 连接到服务器 对于客户端应用来说,在拥有有效的套接字之后就可以尝试连接到远程主机上监听的服务端口了。通过设置目标地址结构体 sockaddr_in 并调用 connect 函数实现这点。 ```c++ struct sockaddr_in serverAddr; serverAddr.sin_family = AF_INET; serverAddr.sin_port = htons(PORT_NUMBER); // PORT_NUMBER 是服务端口号 inet_pton(AF_INET, SERVER_IP_ADDRESS, &serverAddr.sin_addr); connect(sock, (struct sockaddr*)&serverAddr, sizeof(serverAddr)); ``` #### 发送与接收数据 建立好连接后便能利用 send 和 recv 函数来进行消息传递工作了。send 负责向对方发送信息;而recv 则用来读取来自另方的数据流。 ```c++ char buffer[BUFFER_SIZE]; // 向服务器发送请求 send(sock, requestMessage, strlen(requestMessage), 0); // 接收响应 int bytesReceived = recv(sock, buffer, BUFFER_SIZE - 1, 0); buffer[bytesReceived] = '\0'; ``` #### 清理资源 当不再需要继续通信时应当关闭套接字,并释放之前分配给WinSock使用的任何资源。这通常涉及到 closesocket 和 WSACleanup 的调用。 ```c++ closesocket(sock); WSACleanup(); ```
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