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Winsock网络编程快速入门

 

一、基本知识

 

1、Winsock,一种标准API,一种网络编程接口,用于两个或多个应用程序(或进程)之间通过网络进行数据通信。具有两个版本:

Winsock 1:

Windows CE平台支持。

头文件:WinSock.h

库:wsock32.lib

 

Winsock 2:

部分平台如Windows CE貌似不支持。通过前缀WSA可以区别于Winsock 1版本。个别函数如WSAStartup、WSACleanup、WSARecvEx、WSAGetLastError都属于Winsock 1.1规范的函数;

头文件:WinSock2.h

库:ws2_32.lib

 

mswsock.h用于编程扩展,使用时必须链接mswsock.dll。

 

2、网络协议:

IP (Internet Protocol)  网际协议,无连接协议;

TCP (Transmission Control Protocol)  传输控制协议;

UDP (User Datagram Protocol)  用户数据协议;

FTP (File Transfer Protocol)  文件传输协议;

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)  超文本传输协议;

 

3、字节存储顺序:

big_endian:大端存储,存储顺序从高位到低位,地址指向最高有效字节。在网络中将IP和端口指定为多字节时使用大端存储,也称为网络字节顺序(network_byte)。貌似MAC OS使用的是大端存储方式;

 

little_endian:小端存储,存储顺序从低位到高位,地址指向最低有效字节。本地主机存储IP和端口制定的多字节时使用,也称为主机字节顺序(host_byte)。大多数系统都是小端存储;

 

用下面的方式可以检测是否为大端存储:

print?

bool IsBig_endian() 

    unsigned short test = 0x1122; 

    if ( *( (unsigned char*)&test ) == 0x11 ) 

    { 

        return true; 

    }  

    else 

    { 

        return false; 

    } 

 

此外有很多函数可以用来进行 主机字节和网络字节之间的转换,如:

u_long htonl( u_long hostlong );

int WSAHtonl( SOCKET s, u_long hostlong, u_long FAR *lpnetlong );

而有时网络IP是点分法表示的,如:192.168.0.1,使用函数unsigned long inet_addr( const char FAR *cp ); 可以将点分法的IP字符串作为一个网络字节顺序的32位u_long返回。

 

 

二、快速了解

 

1、Winsock初始化:

首先确保包含对应版本的头文件,然后保证链接对应的库文件(可以在代码中使用#pragma comment(lib, "WS2_32"),或在编译器项目属性中链接器->输入->附加依赖项中添加ws2_32.lib);

 通过调用WSAStartup函数来实现加载Winsock库:

print?

int 

WSAAPI 

WSAStartup( 

    IN WORD wVersionRequested, 

    OUT LPWSADATA lpWSAData 

    ); 

其中参数wVersionRequested用来指定加载Winsock库的版本,高位字节为次版本,低位字节为主版本,使用宏MAKEWORD(x,y)来生成一个WORD;

参数lpWSAData是指向WASDATA结构指针,加载的版本库信息将会填充这个结构,详细内容自查。

在使用Winsock后需要释放资源,并取消应用程序挂起的Winsock操作。使用int WASCleanup();

 

 

2、错误处理:

如果已经加载了Winsock库,则调用Winsock函数出错后,通常会返回SOCKET_ERROR,而通过使用函数int WSAGetLastError() 可以获得具体信息值,例如:

print?

if ( SOCKET_ERROR == WSACleanup() ) 

    cout << "WSACleanup error " << WSAGetLastError() << endl; 

    return 0; 

根据获取错误信息值,可以知道错误原因,并进行相应的处理。

 

 

3、寻址:

想要进行通信就需要知道彼此的地址,一般来说这个地址由IP和端口号来决定。在Winsock中使用SOCKADDR_IN结构来指定地址信息:

print?

struct sockaddr_in { 

        short   sin_family; 

        u_short sin_port; 

        struct  in_addr sin_addr; 

        char    sin_zero[8]; 

}; 

sin_family字段通常设置为AF_INET,表示Winsock此时正在使用IP地址族;

sin_port用于标示TCP或UDP通信端口,部分端口是为一些服务保留的,如FTP和HTTP使用要注意;

sin_adr字段把地址(例如是IPv4地址)作为一个4字节的量来存储起来,它是u_long类型,且是网络字节顺序的。可以使用inet_addr来处理点分法表示的IP地址;

sin_zero只充当填充项,以使SOCKADDR_IN结构和SOCKADDR结构长度一样。

以下简单的使用SOCKADDR_IN来指定地址:

print?

//创建一个地址 

int serverPort      = 5150; 

 

char FAR serverIP[] = "192.168.1.102"; //本机ip,不知道就ipconfig 

 

SOCKADDR_IN serverAddr; 

serverAddr.sin_family   = AF_INET; 

serverAddr.sin_port = htons( serverPort ); 

serverAddr.sin_addr.s_addr  = inet_addr( serverIP ); 

int serverAddr_size = static_cast<int>( sizeof(serverAddr) ); 

有时作为一个连接通信的服务端来说,在设置监听socket的地址结构时sin_addr.s_addr的值可以是htonl( INADDR_ANY ),INADDR_ANY允许将socket绑定到系统中所有可用的接口,以便传到任意接口的连接(端口必须正确)都可以被监听socket接受。

 

 

4、socket套接字:

套接字是通信时为传输提供的句柄,Winsock的操作都是基于套接字实现的。创建一个套接字有socket和WSASocket方法:

print?

SOCKET 

WSAAPI 

socket( 

       IN int af,       //协议的地址族,使用IPv4来描述Winsock,设置为AF_INET 

       IN int type,     //套接字类型,TCP/IP设置为SOCK_STREAM,UDP/IP设置为SOCK_DGRAM 

       IN int protocol      //用于给定地址族和类型具有多重入口的传送限定,TCP设置为IPPROTO_TCP,UDP设置为IPPROTO_UDP 

       ); 

如果创建成功,函数会返回一个有效的SOCKET,否则会返回INVALID_SOCKET,可以用WSAGetLastError()函数获得错误信息。

 

 

5、连接通信实现过程:

连结通信是基于TCP/IP实现的,进行数据传输前,通信双方要进行连接。

 

服务端:

初始化Winsock后,创建一个监听socket和一个要接受连接的地址结构;

使用bind将监听socket与地址结构进行关联;

print?

int 

WSAAPI 

bind( 

     IN SOCKET s,               //一个用于监听的socket 

     IN const struct sockaddr FAR * name,   //指向进行绑定的地址结构 

     IN int namelen             //进行绑定的地址结构的大小 

     ); 

使用listen将bind成功的监听socket状态设置为监听状态;

print?

int 

WSAAPI 

listen( 

       IN SOCKET s,     //一个用于监听的socket,已经进行bind 

       IN int backlog       //允许挂起连接的队列的最大长度,超过这个长度后,再有连接将会失败 

       ); 

 

使用accept接受通过监听socket获取的连接,成功后将返回的新的连接socket进行保存以便

补充:综合编程 , 其他综合 ,
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