對網絡知識有所遺忘的話,可以先簡單補習一下“套接字”概念,再來看這些函數就會覺得他們的用途很好理解,如果想更詳細的學習,可以參看 Socket通信原理。
關於各函數返回值,可以參看 socket函數返回值分析。
一,服務器與客戶機交互
先簡單俯瞰一下目前最常用的方法:服務程序在一個衆所周知的地址(其中包括端口信息)監聽對服務的請求,也就是說,服務進程一直處於休眠狀態,直到一個客戶對這個服務的地址提出了連接請求。這個時刻,服務程序被喚醒並對客戶的請求作出適當的反應。注意,服務器與客戶機之間的交互可以是面向連接的(基於流套接字),也可以是無連接的(基於數據報套接字)。
服務器
socket()
|
bind()
|
listen() 客戶機
|
| socket()
| 建立連接 |
accept() <------------------------- connect()
| 請求數據 |
recv() <----------------------------- send()
| |
處理服務請求 |
| 應答數據 |
send() ------------------------------> recv()
| |
close() close()
二,逐個介紹函數
1.WSAStartup 函數,初始化
爲了在你的應用程序當中調用任何一個Winsock API 函數,首先第一件事情你就是必須通過WSAStartup函數完成對Winsock 服務的初始化,因此需要調用WSAStartup函數。
Declare Function WSAStartup Lib "ws2_32.dll" _
(ByVal wVersionRequired As Long, lpWSAData As WSAData) As Long
這個函數有兩個參數: wVersionRequired 和 lpWSAData。wVersionRequired 參數定義Windows Sockets 提供能使用的最高版本,它的高位字節定義的是次版本號,低位字節定義的是主版本號。下面的2個Winsock版本在VB中使用的例子:
初始化1.1版本
lngRetVal = WSAStartup(&H101, udtWinsockData)
初始化2.2版本
lngRetVal = WSAStartup(&H202, udtWinsockData)
第二個參數是WSADATA 的數據結構 ,它是接收Windows Sockets 執行時的數據。
Type WSAData
wVersion As Integer
wHighVersion As Integer
szDescription As String * WSADESCRIPTION_LEN
szSystemStatus As String * WSASYS_STATUS_LEN
iMaxSockets As Integer
iMaxUdpDg As Integer
lpVendorInfo As Long
End Type
數據成員的描述在下表中:
Field 描述
wVersion Windows Sockets 版本信息。
wHighVersion 通過加載庫文件得到的最高的支持Winsock 的版本,
它通常和wVersion值相同。
szDescription Windows Sockets 執行時的詳細描述
szSystemStatus 包含了相關的狀態和配置的信息
iMaxSockets 表示同時打開的socket最大數,爲0表示沒有限制。
iMaxUdpDg 表示同時打開的數據報最大數,爲0表示沒有限制。
lpVendorInfo 廠商指定信息預留
在Winsock的1.1和2.2版本中沒有lpVendorInfo的返回值。因爲winsock 2支持多個傳輸協議,所以iMaxSockets 和iMaxUdpDg只能在僅支持TCP/TP的winsock1.1中使用。爲了在Winsock 2中獲得這些值,你可以使用WSAEnumProtocols 函數。
如果成功或者返回一個錯誤代碼,則函數返回 0。
錯誤代碼 含義
WSASYSNOTREADY 指出網絡沒有爲傳輸準備好。
WSAVERNOTSUPPORTED 當前的WinSock實現不支持應用程序指定的Windows Sockets規範版本
WSAEINPROGRESS 一個阻塞WinSock調用正在進行
WSAEPROCLIM 請求的協議沒有在系統中配置或沒有支持它的實現存在。
WSAEFAULT lpWSAData 不是有效的指針
2.WSACleanup 函數
每次調用了WSAStartup函數,你都需要調用WSACleanup函數,通知系統來卸載庫文件及清除已分配的資源,這個函數十分簡單,沒有任何參數:
Declare Function WSACleanup Lib "ws2_32.dll" () As Long
3.建立Socket函數socket()
Declare Function socket Lib "ws2_32.dll" (ByVal af As Long, _
ByVal s_type As Long,
ByVal Protocol As Long) As Long
函數有3個參數定義建立何種socket,三個參數分別是:
Argument Description Enum Type
af Address family specification. AddressFamily
s_type Type specification for the new socket. SocketType
Protocol Protocol to be used with the socket SocketProtocol
that is specific to the indicated address
family.
AddressFamily:
AF_UNSPEC = 0 '/* unspecified */
AF_UNIX = 1 '/* local to host (pipes, portals) */
AF_INET = 2 '/* internetwork: UDP, TCP, etc. */
AF_IMPLINK = 3 '/* arpanet imp addresses */
AF_PUP = 4 '/* pup protocols: e.g. BSP */
AF_CHAOS = 5 '/* mit CHAOS protocols */
AF_NS = 6 '/* XEROX NS protocols */
AF_IPX = AF_NS '/* IPX protocols: IPX, SPX, etc. */
AF_ISO = 7 '/* ISO protocols */
AF_OSI = AF_ISO '/* OSI is ISO */
AF_ECMA = 8 '/* european computer manufacturers */
AF_DATAKIT = 9 '/* datakit protocols */
AF_CCITT = 10 '/* CCITT protocols, X.25 etc */
AF_SNA = 11 '/* IBM SNA */
AF_DECnet = 12 '/* DECnet */
AF_DLI = 13 '/* Direct data link interface */
AF_LAT = 14 '/* LAT */
AF_HYLINK = 15 '/* NSC Hyperchannel */
AF_APPLETALK = 16 '/* AppleTalk */
AF_NETBIOS = 17 '/* NetBios-style addresses */
AF_VOICEVIEW = 18 '/* VoiceView */
AF_FIREFOX = 19 '/* Protocols from Firefox */
AF_UNKNOWN1 = 20 '/* Somebody is using this! */
AF_BAN = 21 '/* Banyan */
AF_ATM = 22 '/* Native ATM Services */
AF_INET6 = 23 '/* Internetwork Version 6 */
AF_CLUSTER = 24 '/* Microsoft Wolfpack */
AF_12844 = 25 '/* IEEE 1284.4 WG AF */
AF_MAX = 26
Socket types:
SOCK_STREAM = 1 ' /* stream socket */
SOCK_DGRAM = 2 ' /* datagram socket */
SOCK_RAW = 3 ' /* raw-protocol interface */
SOCK_RDM = 4 ' /* reliably-delivered message */
SOCK_SEQPACKET = 5 ' /* sequenced packet stream */
Protocols:
IPPROTO_IP = 0 '/* dummy for IP */
IPPROTO_ICMP = 1 '/* control message protocol */
IPPROTO_IGMP = 2 '/* internet group management protocol */
IPPROTO_GGP = 3 '/* gateway^2 (deprecated) */
IPPROTO_TCP = 6 '/* tcp */
IPPROTO_PUP = 12 '/* pup */
IPPROTO_UDP = 17 '/* user datagram protocol */
IPPROTO_IDP = 22 '/* xns idp */
IPPROTO_ND = 77 '/* UNOFFICIAL net disk proto */
IPPROTO_RAW = 255 '/* raw IP packet */
IPPROTO_MAX = 256
該函數可以建立使用特定協議的網絡套接字,例如對於UDP協議可以這樣寫:
s=socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)
s=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP)
4.關閉Socket函數closesocket()
Declare Function closesocket Lib "ws2_32.dll" (ByVal s As Long) As Long
函數有一個參數爲建立socket時的Handle
5.連接函數connect()函數
Declare Function connect Lib "ws2_32.dll" (ByVal s As Long, _
ByRef name As sockaddr_in, _
ByVal namelen As Long) As Long
參數
s 連接的socket句柄。
name 建立連接的地址。
namelen 連接地址的長度。
返回值
成功時返回0。否則返回SOCKET_ERROR以及一個對應的錯誤號 Err.LastDllError。
顯然在調用這個函數時我們需要知道socket句柄,將連接的電腦的端口號和主機名稱(或主機IP地址)。我們知道Winsock 控件的Connect方法依靠兩個變量:RemoteHost 和RemotePort。此方法不需要socket句柄,因其已經被封裝在COM對象中。你也許認爲connect函數應該也接受相同的變量設置,然而,事實並非如此。connect函數的主機地址和端口號的傳送是依靠 sockaddr_in 結構。
Public Type sockaddr_in
sin_family As Integer
sin_port As Integer
sin_addr As Long
sin_zero(1 To 8) As Byte
End Type
6.套接字綁定函數bind()函數
Declare Function bind Lib "ws2_32.dll" (ByVal s As Long, _
ByRef name As sockaddr_in, _
ByRef namelen As Long) As Long
s是使用Socket函數創建好的套接字,name指向描述通信對象的結構體的指針,namelen是該結構的長度。該結
構體中的分量包括:
IP地址:對應name.sin_addr.s_addr
端口號:對應name.sin_port
端口號用於表示同一臺計算機上不同的進程(即應用程序),其分配方法有兩種:
第一種分配方法是,進程讓系統爲套接字自動分配一端口號,這只要在調用bind前將端口號指定爲0即可。由系統自動分配的端口號位於1024~5000之間,而1~1023之間的任一TCP或UDP端口都是保留的,系統不允許任一進程使用保留端口,除非其有效用戶ID是零(即超級用戶)。
第二種分配方法是,進程爲套接字指定一特定端口。這對於需要給套接字分配一衆所周知的端口的服務器是很有用的。指定範圍在1024~65536之間。
地址類型:對應name.sin_family,一般都賦成AF_INET,表示是internet地址(即IP 地址)。IP地址通常使用點分表示法表示,但它事實上一個32位的長整數,這兩者之間可通過inet_addr()函數轉換。
7.套接字監聽函數listen()函數
Declare Function listen Lib "ws2_32.dll" (ByVal s As Long, ByVal backlog As Long) As Long
listen函數用來設定Socket爲監聽狀態,這種狀態表明Socket準備被連接了。注意,此函數一般在服務程序上使用,其中s是使用Socket函數創建好的套接字,backlog參數用於設定等待連接的客戶端數。
8.接受連接請求accept()函數
Declare Function accept Lib "ws2_32.dll" (ByVal s As Long, ByRef addr As sockaddr_in, _
ByRef addrlen As Long) As Long
服務端應用程序調用此函數來接受客戶端Socket連接請求,accept()函數的返回值爲一新的Socket,新Socket就可用來完成服務端和客戶端之間的信息傳遞與接收,而原來Socket仍可以接受其他可戶端的連接請求。
9.接收信息recv()函數
Declare Function recv Lib "ws2_32.dll" (ByVal s As Long, _
ByRef buf As Any, _
ByVal buflen As Long, _
ByVal flags As Long) As Long
s 一個已連接的socket的識別符
buf 接受到的數據的緩衝區
len 緩衝區長度
flags 指定從哪調用的標識
第一個參數是socket的句柄-爲socket函數返回值。那就是說:我們需要告訴recv函數,哪一個socket正訪問函數。
第二個參數是:函數執行之後能裝載一些數據的緩衝區。但它不是必須要有足夠的長度接收Winsock緩衝區的所有數據,緩衝區的大小限制爲8192 字節 (8 Kbytes)。因此如果Winsock緩衝區的數據的大小大於recv函數的緩衝區,你必需多次調用此函數,直到獲取所有的數據。
如果應用程序定義緩衝區的長度,則recv函數必須知道緩衝區可以存放多少字節。第三個參數就是爲了這個目的。
最後一個參數是可選的,今天我們不使用。該參數有兩個選擇標誌: MSG_PEEK 和 MSG_OOB,用於改變函數的行爲。
MSG_PEEK 從輸入數據中取數。數據拷入緩衝區,但不從輸入隊列中移走。函數返回當前準備接收的字節數。
MSG_OOB 處理OOB(Out-of-band帶外)數據。在網絡上有兩種類型的數據包,正常包和帶外包。帶外包可以通過檢驗一個TCP/IP包頭的一個特定標誌來決定。
10.發送信息Send()函數
Declare Function send Lib "ws2_32.dll" (ByVal s As Long, _
ByRef buf As Any, _
ByVal buflen As Long, _
ByVal flags As Long) As Long
參數參看接收信息。
三、再看一遍這張圖
服務程序在一個衆所周知的地址(其中包括端口信息)監聽對服務的請求,也就是說,服務進程一直處於休眠狀態,直到一個客戶對這個服務的地址提出了連接請求。這個時刻,服務程序被喚醒並對客戶的請求作出適當的反應。注意,服務器與客戶機之間的交互可以是面向連接的(基於流套接字),也可以是無連接的(基於數據報套接字)。
服務器
socket()
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bind()
|
listen() 客戶機
|
| socket()
| 建立連接 |
accept() <------------------------- connect()
| 請求數據 |
recv() <----------------------------- send()
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處理服務請求 |
| 應答數據 |
send() ------------------------------> recv()
| |
close() close()
四、其他
比較:WinSock控件
優點:使用簡單,工作量小。
缺點:功能少僅支持TCP,UDP協議,需要WinSock控件(系統默認安裝不帶MSWINSCK.OCX文件)
適合於初學者
WinSockAPI
優點:功能強大,支持多種協議,使用靈活,WinSockAPI調用的wsock32.dll(28K)或ws2_32.dll(69K)爲Windows系統自帶函數庫不必擔心缺少文件。
缺點:使用複雜,編程量大,需要一定基礎
適合於要求較高的網絡程序