Windows socket,socket编程语言

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　　WinSock编程

　　用WinSock API编程要了解TCP/IP的基础知识。虽然可以直接使用WinSock API编写网络应用，但是要编写优秀的网络应用，必须具备一定的TCP/IP协议知识。

　　1.TCP/IP协议与WinSock网络编程接口的关系

　　WinSock不是一个网络协议，它只是一个网络编程接口，也就是说，它不是一个协议，但是它可以访问很多种网络协议，你可以把它看成是一些协议的封装。现在WinSock已经基本实现了，和协议无关。可以用WinSock调用各种协议的函数。那么，WinSock和TCP/IP协议是什么关系呢？实际上，WinSock是TCP/IP协议的一种封装。通过调用WinSock的接口函数，可以调用TCP/IP的各种函数。比如我要用TCP/IP协议发送数据，你可以用WinSock的接口函数Send()调用TCP/IP发送数据的函数。至于如何发送数据，WinSock已经为你打包了这个功能。

　　2.TCP/IP协议简介

　　TCP/IP协议涵盖的范围很广。它是一个四层协议，包括各种硬件和软件要求的定义。TCP/IP协议的确切术语应该是TCP/UDP/IP协议。UDP(用户数据报协议)是一种保护消息边界的协议，不保证可靠数据的传输。TCP(传输控制协议)是一种流协议。它提供可靠、有序、双向和面向连接的传输。

　　保护消息边界是指传输协议将数据作为独立的消息在互联网上传输，接收方只能接收独立的消息。也就是说有一个保护消息边界，接收方一次只能接收到发送方的一个数据包。

　　面向流是指无保护的消息保护边界。如果发送方连续发送数据，接收方可能在一个接收动作中接收到两个或多个数据包。

　　比如说我们连续发三个包，大小分别是2k，4k，8k。这三个数据包已经到达接收端的网络堆栈。如果使用UDP协议，无论我们使用多大的接收缓冲区来接收数据，我们都必须有三个接收动作来接收所有的数据包。在使用TCP协议时，我们只需将接收缓冲区的大小设置在14k以上，就可以一次接收所有数据包，并且只需要一个接收动作。

　　这是因为UDP协议保护消息边界，因此每条消息都是独立的。另一方面，流将数据视为一串数据流，它不认为数据是一次一条消息。所以很多人在使用TCP协议进行通信时，并不知道TCP是基于流的传输。连续发送数据时，他们往往知道TCP会丢包。实际上，当他们使用的缓冲区足够大时，他们可能一次接收两个或更多的数据包，而很多人往往会忽略这一点，只解析和检查第一个数据包，而忽略其他接收到的数据包。

　　3.3的简单过程。WinSock编程

　　WinSock编程分为两部分：服务器端和客户端。TCP服务器的一般流程如下：

　　对于任何基于WinSock的编程，必须首先初始化WinSock DLL库。

　　int WSAStarup(WORD wversion requested，LPWSADATA lpWsAData).

　　WVersionRequested是我们需要使用的WinSock版本。

　　调用这个接口函数可以初始化WinSock。

　　然后，您必须创建一个套接字。

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

　　套接字是WinSock通信的核心。WinSock通信的所有数据传输都是通过套接字完成的。套接字包含两条信息，一条是IP地址，另一条是端口号。使用这两条信息，您可以确定网络中的任何通信节点。

　　调用Socket()接口函数创建套接字时，必须用需要通信的地址连接套接字。这种联系可以通过绑定函数来实现。

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

　　struct sockaddr_in{

　　短sin _ family

　　u _ short sin _ prot

　　结构in _ addr sin _ addr

　　char sin _ sero[8]；

　　}

　　它包含需要建立连接的本地地址，包括地址族、IP和端口信息。sin_family字段必须设置为AF_INET，这告诉WinSock使用了IP地址族。Sin_prot是用于通信的端口号。Sin_addr是用于通信的IP地址信息。

　　这里，我们还必须提到“大端”和“小端”。因为不同的计算机处理数据的方式不同，所以Intel X86处理器用‘小头’的形式来表示多字节的个数，也就是把低字节放在前面，高字节放在后面，而互联网的标准正好相反。因此，主机字节必须转换成网络字节的顺序。WinSock API提供了几个函数。

　　将主机字节转换成网络字节的功能；

　　u _ long hton l(u _ long host long)；

　　u _ short htons(u _ short host short)；

　　将网络字节转换成主机字节的功能；

　　u _ long ntohl(u _ long netlong)；

　　u _ short ntohs(u _ short net short)；

　　这样，在设置IP地址和端口port时，必须先将主机字节转换成网络字节，才能使用Bind()函数绑定套接字和地址。

　　绑定完成后，服务器必须建立一个监听队列来接收来自客户端的连接请求。

　　int listen(SOCKET s，int backlog)；

　　这个函数可以将套接字转为监听模式。

　　如果客户端有连接请求，我们还必须使用

　　int accept(SOCKET s，struct sockaddr FAR* addr，int FAR * addrlen)；

　　接受客户的要求。

　　现在基本上已经完成了服务器的建立，建立客户端的过程就是初始化WinSock，然后创建Socket，然后使用。

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

　　连接到服务器。

　　下面是创建服务器端和客户端的最简单的例子：

　　服务器创建：

　　WSADATA wsd

　　插座滑动；

　　套接字sclient

　　UINT端口=800；

　　int iAddrSize

　　struct sockaddr_in local，client

　　WSAStartup(0x11，wsd)；

　　sListen=Socket ( AF_INET，SOCK_STREAM，IP poto _ IP)；

　　local.sin _ family=AF _ INET

　　local . sin _ addr=htonl(in addr _ ANY)；

　　local . sin _ port=htons(port)；

　　bind( sListen，(struct sockaddr*) local，sizeof(local))；

　　听(sListen，5)；

　　sClient=accept( sListen，(struct sockaddr*) client，iAddrSize)；

　　客户端创建：

　　WSADATA wsd

　　套接字sClient

　　UINT端口=800；

　　char szIp[]= 127 . 0 . 0 . 1 ；

　　int iAddrSize

　　struct sockaddr_in服务器；

　　WSAStartup(0x11，wsd)；

　　sClient=Socket ( AF_INET，SOCK_STREAM，IP poto _ IP)；

　　server.sin _ family=AF _ INET

　　server . sin _ addr=inet _ addr(szIp)；

　　server . sin _ port=htons(port)；

　　connect( sClient，(struct sockaddr*) server，sizeof(server))；

　　当服务器和客户端之间的连接建立后，客户端和服务器都可以使用它。

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

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

　　函数来接收和发送数据，因为TCP连接是双向的。

　　当你想关闭通信链路时，任何一方都可以呼叫。

　　int shutdown(SOCKET s，int how)；

　　关闭套接字的指定函数，然后调用

　　int close SOCKET(SOCKET s)；

　　关闭套接字句柄，这样一个通信过程就完成了。

　　注意：上面的代码没有任何检查函数返回值。网络编程的话，一定要检查任何一个WinSock API函数的调用结果，因为很多时候函数调用不一定成功。上面描述的函数，如果返回值类型是int，如果函数调用失败，都会返回SOCKET_ERROR。

　　4.4的模型。WinSock编程

　　以上介绍的只是最简单的WinSock通信方式，但实际上在很多网络通信中有很多难以解决的突发情况。

　　例如，WinSock提供了两种套接字模式：锁定和解锁。使用锁定插座时，会用到许多功能，如accpet、send、recv等。如果没有要处理的数据，就不会返回，也就是说，你的应用程序会阻塞那些函数的调用。而如果使用非阻塞模式，调用这些函数，不管有没有数据，它都会返回。所以有可能我们在非阻塞模式下调用这些函数的时候，大多数情况下都会返回失败，所以我们需要处理很多意想不到的错误。

　　这显然不是我们希望看到的。我们可以使用WinSock通信模型来避免这些情况。

　　WinSock提供了五种套接字I/O模型来解决这些问题。它们是select、WSAAsyncSelect、WSAEventSelect、overlapped和completion端口。

　　下面是select和WSAASyncSelect的两个模型。

　　选择模型是最常见的I/O模型。使用

　　int select( int nfds，fd_set FAR* readfds，fd_set FAR* writefds，fd_set FAR* exceptfds，const struct time val FAR * time out)；

　　函数检查要调用的套接字是否已经有要处理的数据。

　　Select包含三个套接字队列，分别代表：

　　Readfds，检查可读性，writefds，检查可写性，exceptfds，异常数据。

　　超时是选择函数的返回时间。

　　例如，要检查套接字是否有数据要接收，我们可以将套接字句柄添加到可读性检查队列中，然后调用select。如果没有要接收的数据，select函数会将socket从可读性检查队列中删除，所以我们只要检查socket句柄是否还存在于可读性检查队列中，就可以知道是否有要接收的数据。

　　WinSock提供了一些宏来操作套接字队列fd_set。

　　FD_CLR( s，*set)从队列集中删除句柄。

　　FD_ISSET( s，*set)检查队列集合中是否存在句柄s。

　　FD_SET( s，*set)将句柄s添加到队列集合。

　　FD_ZERO( *set)将集合队列初始化为空队列。

　　WSAASyncSelect(异步选择)模型：WSAAsyncSelect模型是在窗口和套接字句柄之间建立连接。当socket的一个网络事件发生时，会向窗口发送一个消息，然后在窗口的消息响应函数中可以接收和发送数据。

　　int WSAAsyncSelect( SOCKET s，HWND hWnd，unsigned int wMsg，long lEvent)；

　　这个函数可以将套接字句柄连接到窗口，

　　WMsg是我们必须定制的消息。

　　LEvent是一个既定的网络事件。包括FD _ read、FD _ write、FD _ accept、FD _ connect和FD _ close。几个事件。

　　例如，需要接收FD _ READ、FD _ WRITE和FD _ CLOSE等网络事件。你可以打电话

　　WSAAsyncSelect( s，hWnd，WM_SOCKET，FD _ READ FD _ WRITE FD _ CLOSE)；

　　这样，当有FD_READ、FD_WRITE或FD_CLOSE网络事件时，窗口hWnd会接收到WM_SOCKET消息，消息参数的lParam标记发生了什么事件。MFC的CSSocket类使用这个模型。

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