非阻塞模式WinSock编程入门
介绍
WinSock是Windows提供的包含了一系列网络编程接口的套接字程序库。在这篇文章中,我们将介绍如何把它的非阻塞模式引入到应用程序中。文章中所讨论的通信均为面向连接的通信(TCP),为清晰起见,文章对代码中的一些细枝末节进行了删减,大家可以依照文末的链接下载完整的工程源码来获取这部分内容。
阻塞模式WinSock
下述伪代码给出了阻塞模式下WinSock的使用方式。
view plaincopy to clipboardprint?
//---------------------------------------
// 服务器
//----------------------------------------
// WinSock初始化
WSAStartup();
// 创建服务器套接字
SOCKET server = socket();
// 绑定到本机端口
bind(server);
// 开始监听
listen(server);
// 接收到客户端连接,分配一个客户端套接字
SOCKET client = accept(server);
// 使用新分配的客户端套接字进行消息收发
send(client);
recv(client);
// 关闭客户端套接字
closesocket(client);
// 关闭服务器套接字
closesocket(server);
// 卸载WinSock
WSACleanup();
//---------------------------------------
// 服务器
//----------------------------------------
// WinSock初始化
WSAStartup();// 创建服务器套接字
SOCKET server = socket();// 绑定到本机端口
bind(server);// 开始监听
listen(server);// 接收到客户端连接,分配一个客户端套接字
SOCKET client = accept(server);// 使用新分配的客户端套接字进行消息收发
send(client);
recv(client);// 关闭客户端套接字
closesocket(client);// 关闭服务器套接字
closesocket(server);// 卸载WinSock
WSACleanup();view plaincopy to clipboardprint?
//---------------------------------------
// 客户端
//---------------------------------------
WSAStartup();
// 创建客户端套接字
SOCKET client = socket();
// 绑定本机端口
bind(client);
// 连接到服务器
ServerAddress server;
connect(client, server);
// 确立连接后收发消息
recv(client);
send(client);
// 关闭客户端套接字
closesocket(client);
WSACleanup();
//---------------------------------------
// 客户端
//---------------------------------------
WSAStartup();// 创建客户端套接字
SOCKET client = socket();// 绑定本机端口
bind(client);// 连接到服务器
ServerAddress server;
connect(client, server);// 确立连接后收发消息
recv(client);
send(client);// 关闭客户端套接字
closesocket(client);WSACleanup();
代码中,服务器端的accept(),客户端的connect(),以及服务器和客户端易做图同的recv()、send()函数均会产生阻塞。
服务器在调用accept()后不会返回,直到接收到客户端的连接请求;
客户端在调用connect()后不会返回,直到对服务器连接成功或者失败;
服务器和客户端在调用recv()后不会返回,直到接收到并读取完一条消息;
服务器和客户端在调用send()后不会返回,直到发送完待发送的消息。
如果这两段代码被放在Windows程序的主线程中,你会发现消息循环被阻塞,程序不再响应用户输入及重绘请求。为了解决这个问题,你可能会想到开辟另外一个线程来运行这些代码。这是可行的,但是考虑到每个SOCKET都不应该被其他SOCKET的操作所阻塞,是不是需要为每个SOCKET开辟一个线程?再考虑到同一SOCKET的一个读写操作也不应该被另外一个读写操作所阻塞,是不是应该再为每个SOCKET的读和写分别开辟一个线程?一般来说,这种自实现的多线程解决方案带来的诸多线程管理方面的问题,是你绝对不会想要遇到的。
非阻塞模式WinSock
所幸的是,WinSock同时提供了非阻塞模式,并提出了几种I/O模型。最常见的I/O模型有select模型、WSAAsyncSelect模型及WSAEventSelect模型,下面选择其中的WSAAsyncSelect模型进行介绍。
使用WSAAsyncSelect模型将非阻塞模式引入到应用程序中的过程看起来很简单,事实上你只需要多添加一个函数就够了。
int WSAAsyncSelect(SOCKET s, HWND hWnd, unsigned int wMsg, long lEvent);
该函数会自动将套接字设置为非阻塞模式,并且把发生在该套接字上且是你所感兴趣的事件,以Windows消息的形式发送到指定的窗口,你需要做的就是在传统的消息处理函数中处理这些事件。参数hWnd表示指定接受消息的窗口句柄;参数wMsg表示消息码值(这意味着你需要自定义一个Windows消息码);参数IEvent表示你希望接受的网络事件的集合,它可以是如下值的任意组合:
FD_READ, FD_WRITE, FD_OOB, FD_ACCEPT, FD_CONNECT, FD_CLOSE
之后,就可以在我们熟知的Windows消息处理函数中处理这些事件。如果在某一套接字s上发生了一个已命名的网络事件,应用程序窗口hWnd会接收到消息wMsg。参数wParam即为该事件相关的套接字s;参数lParam的低字段指明了发生的网络事件,lParam的高字段则含有一个错误码,事件和错误码可以通过下面的宏从lParam中取出:
#define WSAGETSELECTEVENT(lParam) LOWORD(lParam)
#define WSAGETSELECTERROR(lParam) HIWORD(lParam)
下面继续使用伪代码来帮助阐述如何将上一节的阻塞模式WinSock应用升级到非阻塞模式。
首先自定义一个Windows消息码,用于标识我们的网络消息。
view plaincopy to clipboardprint?
#define WM_CUSTOM_NETWORK_MSG (WM_USER + 100)
#define WM_CUSTOM_NETWORK_MSG (WM_USER + 100)
服务器端,在监听之前,将监听套接字置为非阻塞模式,并且标明其感兴趣的事件为FD_ACCEPT。
view plaincopy to clipboardprint?
…
WSAAsyncSelect(server, wnd, WM_CUSTOM_NETWORK_MSG, FD_ACCEPT);
// 开始监听
listen(server);
…
WSAAsyncSelect(server, wnd, WM_CUSTOM_NETWORK_MSG, FD_ACCEPT);// 开始监听
listen(server);客户端,在连接之前,将套接字置为非阻塞模式,并标明其感兴趣的事件为FD_CONNECT。
view plaincopy to clipboardprint?
…
WSAAsyncSelect(client, wnd, WM_CUSTOM_NETWORK_MSG, FD_CONNECT);
// 连接到服务器
ServerAddress server;
connect(client, server);
…
WSAAsyncSelect(client, wnd, WM_CUSTOM_NETWORK_MSG, FD_CONNECT);// 连接到服务器
ServerAddress server;
connect(client, server);接着,在Windows消息处理函数中,我们将处理监听事件、连接事件、及读写事件,方便起见,这里将服务器和客户端的处理代码放在了一起。
view plaincopy to clipboardprint?
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch (message)
{
…
case WM_CUSTOM_NETWORK_MSG: // 自定义的网络消息码
{
SOCKET socket = (SOCKET)wParam; // 发生网络事件的套接字
long event = WSAGETSELECTEVENT(lParam); // 事件
int error = WSAGETSELECTERROR(lParam); // 错误码
switch (event)
{
case FD_ACC
补充:综合编程 , 其他综合 ,