| WinSock學習筆記（一） 作者：肖進 Socket（套接字） ◆先看定義： typedef unsigned int u_int; typedef u_int SOCKET; ◆Socket相當於進行網絡通信兩端的插座，只要對方的Socket和自己的Socket有通信聯接，雙方就可以發送和接收數據了。其定義類似於文件句柄的定義。 ◆Socket有五種不同的類型： 1、流式套接字(stream socket) 定義： #define SOCK_STREAM 1 流式套接字提供了雙向、有序的、無重複的以及無記錄邊界的數據流服務，適合處理大量數據。它是面向聯結的，必須建立數據傳輸鏈路，同時還必須對傳輸的數據進行驗證，確保數據的準確性。因此，系統開銷較大。 2、 數據報套接字(datagram socket) 定義： #define SOCK_DGRAM 2 數據報套接字也支持雙向的數據流，但不保證傳輸數據的準確性，但保留了記錄邊界。由於數據報套接字是無聯接的，例如廣播時的聯接，所以並不保證接收端是否正在偵聽。數據報套接字傳輸效率比較高。 3、原始套接字(raw-protocol interface) 定義： #define SOCK_RAW 3 原始套接字保存了數據包中的完整IP頭，前面兩種套接字只能收到用戶數據。因此可以通過原始套接字對數據進行分析。 其它兩種套接字不常用，這裏就不介紹了。 ◆Socket開發所必須需要的文件(以WinSock V2.0爲例)： 頭文件：Winsock2.h 庫文件：WS2_32.LIB 動態庫：W32_32.DLL 一些重要的定義 1、數據類型的基本定義：這個大家一看就懂。 typedef unsigned char u_char; typedef unsigned short u_short; typedef unsigned int u_int; typedef unsigned long u_long; 2、 網絡地址的數據結構，有一個老的和一個新的的，請大家留意，如果想知道爲什麼， 請發郵件給Bill Gate。其實就是計算機的IP地址，不過一般不用用點分開的IP地 址，當然也提供一些轉換函數。 ◆ 舊的網絡地址結構的定義，爲一個4字節的聯合： struct in_addr { union { struct { u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; } S_un_b; struct { u_short s_w1,s_w2; } S_un_w; u_long S_addr; } S_un; #define s_addr S_un.S_addr /* can be used for most tcp & ip code */ //下面幾行省略,反正沒什麼用處。 }; 其實完全不用這麼麻煩，請看下面: ◆ 新的網絡地址結構的定義： 非常簡單，就是一個無符號長整數 unsigned long。舉個例子：IP地址爲127.0.0.1的網絡地址是什麼呢？請看定義： #define INADDR_LOOPBACK 0x7f000001 3、 套接字地址結構 (1)、sockaddr結構： struct sockaddr { u_short sa_family; /* address family */ char sa_data[14]; /* up to 14 bytes of direct address */ }; sa_family爲網絡地址類型，一般爲AF_INET，表示該socket在Internet域中進行通信，該地址結構隨選擇的協議的不同而變化，因此一般情況下另一個與該地址結構大小相同的sockaddr_in結構更爲常用，sockaddr_in結構用來標識TCP/IP協議下的地址。換句話說，這個結構是通用socket地址結構，而下面的sockaddr_in是專門針對Internet域的socket地址結構。 (2)、sockaddr_in結構 struct sockaddr_in { short sin_family; u_short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero[8]; }; sin _family爲網絡地址類型，必須設定爲AF_INET。sin_port爲服務端口，注意不要使用已固定的服務端口，如HTTP的端口80等。如果端口設置爲0，則系統會自動分配一個唯一端口。sin_addr爲一個unsigned long的IP地址。sin_zero爲填充字段，純粹用來保證結構的大小。 ◆ 將常用的用點分開的IP地址轉換爲unsigned long類型的IP地址的函數： unsigned long inet_addr(const char FAR * cp ) 用法： unsigned long addr=inet_addr("192.1.8.84") ◆ 如果將sin_addr設置爲INADDR_ANY，則表示所有的IP地址，也即所有的計算機。 #define INADDR_ANY (u_long)0x00000000 4、 主機地址： 先看定義： struct hostent { char FAR * h_name; /* official name of host */ char FAR * FAR * h_aliases; /* alias list */ short h_addrtype; /* host address type */ short h_length; /* length of address */ char FAR * FAR * h_addr_list; /* list of addresses */ #define h_addr h_addr_list[0] /* address, for backward compat */ }; h_name爲主機名字。 h_aliases爲主機別名列表。 h_addrtype爲地址類型。 h_length爲地址類型。 h_addr_list爲IP地址，如果該主機有多個網卡，就包括地址的列表。 另外還有幾個類似的結構，這裏就不一一介紹了。 5、 常見TCP/IP協議的定義： #define IPPROTO_IP 0 #define IPPROTO_ICMP 1 #define IPPROTO_IGMP 2 #define IPPROTO_TCP 6 #define IPPROTO_UDP 17 #define IPPROTO_RAW 255 具體是什麼協議，大家一看就知道了。 套接字的屬性 爲了靈活使用套接字，我們可以對它的屬性進行設定。 1、 屬性內容： //允許調試輸出 #define SO_DEBUG 0x0001 /* turn on debugging info recording */ //是否監聽模式 #define SO_ACCEPTCONN 0x0002 /* socket has had listen() */ //套接字與其他套接字的地址綁定 #define SO_REUSEADDR 0x0004 /* allow local address reuse */ //保持連接 #define SO_KEEPALIVE 0x0008 /* keep connections alive */ //不要路由出去 #define SO_DONTROUTE 0x0010 /* just use interface addresses */ //設置爲廣播 #define SO_BROADCAST 0x0020 /* permit sending of broadcast msgs */ //使用環回不通過硬件 #define SO_USELOOPBACK 0x0040 /* bypass hardware when possible */ //當前拖延值 #define SO_LINGER 0x0080 /* linger on close if data present */ //是否加入帶外數據 #define SO_OOBINLINE 0x0100 /* leave received OOB data in line */ //禁用LINGER選項 #define SO_DONTLINGER (int)(~SO_LINGER) //發送緩衝區長度 #define SO_SNDBUF 0x1001 /* send buffer size */ //接收緩衝區長度 #define SO_RCVBUF 0x1002 /* receive buffer size */ //發送超時時間 #define SO_SNDTIMEO 0x1005 /* send timeout */ //接收超時時間 #define SO_RCVTIMEO 0x1006 /* receive timeout */ //錯誤狀態 #define SO_ERROR 0x1007 /* get error status and clear */ //套接字類型 #define SO_TYPE 0x1008 /* get socket type */ 2、 讀取socket屬性： int getsockopt(SOCKET s, int level, int optname, char FAR * optval, int FAR * optlen) s爲欲讀取屬性的套接字。level爲套接字選項的級別，大多數是特定協議和套接字專有的。如IP協議應爲 IPPROTO_IP。 optname爲讀取選項的名稱 optval爲存放選項值的緩衝區指針。 optlen爲緩衝區的長度 用法： int ttl=0; //讀取TTL值 int rc = getsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char *)&ttl, sizeof(ttl)); //來自MS platform SDK 2003 3、 設置socket屬性： int setsockopt(SOCKET s,int level, int optname,const char FAR * optval, int optlen) s爲欲設置屬性的套接字。 level爲套接字選項的級別，用法同上。 optname爲設置選項的名稱 optval爲存放選項值的緩衝區指針。 optlen爲緩衝區的長度 用法： int ttl=32; //設置TTL值 int rc = setsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char *)&ttl, sizeof(ttl)); 套接字的使用步驟 1、啓動Winsock：對Winsock DLL進行初始化，協商Winsock的版本支持並分配必要的 資源。（服務器端和客戶端） int WSAStartup( WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData ) wVersionRequested爲打算加載Winsock的版本，一般如下設置： wVersionRequested=MAKEWORD(2,0) 或者直接賦值：wVersionRequested=2 LPWSADATA爲初始化Socket後加載的版本的信息,定義如下： typedef struct WSAData { WORD wVersion; WORD wHighVersion; char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1]; char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1]; unsigned short iMaxSockets; unsigned short iMaxUdpDg; char FAR * lpVendorInfo; } WSADATA, FAR * LPWSADATA; 如果加載成功後數據爲： wVersion＝2表示加載版本爲2.0。 wHighVersion＝514表示當前系統支持socket最高版本爲2.2。 szDescription="WinSock 2.0" szSystemStatus="Running"表示正在運行。 iMaxSockets＝0表示同時打開的socket最大數，爲0表示沒有限制。 iMaxUdpDg＝0表示同時打開的數據報最大數，爲0表示沒有限制。 lpVendorInfo沒有使用，爲廠商指定信息預留。 該函數使用方法： WORD wVersion=MAKEWORD(2,0); WSADATA wsData; int nResult= WSAStartup(wVersion,&wsData); if(nResult !=0) { //錯誤處理 } 2、創建套接字：（服務器端和客戶端） SOCKET socket( int af, int type, int protocol ); af爲網絡地址類型，一般爲AF_INET，表示在Internet域中使用。 type爲套接字類型，前面已經介紹了。 protocol爲指定網絡協議，一般爲IPPROTO_IP。 用法： SOCKET sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_IP); if(sock==INVALID_SOCKET) { //錯誤處理 } 3、套接字的綁定：將本地地址綁定到所創建的套接字上。（服務器端和客戶端） int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen ) s爲已經創建的套接字。 name爲socket地址結構，爲sockaddr結構，如前面討論的，我們一般使用sockaddr_in 結構，在使用再強制轉換爲sockaddr結構。 namelen爲地址結構的長度。 用法： sockaddr_in addr; addr. sin_family=AF_INET; addr. sin_port= htons(0); //保證字節順序 addr. sin_addr.s_addr= inet_addr("192.1.8.84") int nResult=bind(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr)); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 } 4、 套接字的監聽：（服務器端） int listen(SOCKET s, int backlog ) s爲一個已綁定但未聯接的套接字。 backlog爲指定正在等待聯接的最大隊列長度，這個參數非常重要，因爲服務器一般可 以提供多個連接。 用法： int nResult=listen(s,5) //最多5個連接 if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 } 5、套接字等待連接:：（服務器端） SOCKET accept( SOCKET s, struct sockaddr FAR * addr, int FAR * addrlen ) s爲處於監聽模式的套接字。 sockaddr爲接收成功後返回客戶端的網絡地址。 addrlen爲網絡地址的長度。 用法： sockaddr_in addr; SOCKET s_d=accept(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr)); if(s==INVALID_SOCKET) { //錯誤處理 } 6、套接字的連結：將兩個套接字連結起來準備通信。（客戶端） int connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen ) s爲欲連結的已創建的套接字。 name爲欲連結的socket地址。 namelen爲socket地址的結構的長度。 用法： sockaddr_in addr; addr. sin_family=AF_INET; addr. sin_port=htons(0); //保證字節順序 addr. sin_addr.s_addr= htonl(INADDR_ANY) //保證字節順序 int nResult=connect(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr)); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 } 7、套接字發送數據：（服務器端和客戶端） int send(SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags ) s爲服務器端監聽的套接字。 buf爲欲發送數據緩衝區的指針。 len爲發送數據緩衝區的長度。 flags爲數據發送標記。 返回值爲發送數據的字符數。 ◆這裏講一下這個發送標記，下面8中討論的接收標記也一樣： flag取值必須爲0或者如下定義的組合：0表示沒有特殊行爲。 #define MSG_OOB 0x1 /* process out-of-band data */ #define MSG_PEEK 0x2 /* peek at incoming message */ #define MSG_DONTROUTE 0x4 /* send without using routing tables */ MSG_OOB表示數據應該帶外發送，所謂帶外數據就是TCP緊急數據。 MSG_PEEK表示使有用的數據複製到緩衝區內，但並不從系統緩衝區內刪除。 MSG_DONTROUTE表示不要將包路由出去。 用法： char buf[]="xiaojin"; int nResult=send(s,buf,strlen(buf)); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 } 8、 套接字的數據接收：（客戶端） int recv( SOCKET s, char FAR * buf, int len, int flags ) s爲準備接收數據的套接字。 buf爲準備接收數據的緩衝區。 len爲準備接收數據緩衝區的大小。 flags爲數據接收標記。 返回值爲接收的數據的字符數。 用法： char mess[1000]; int nResult =recv(s,mess,1000,0); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 } 9、中斷套接字連接：通知服務器端或客戶端停止接收和發送數據。（服務器端和客戶端） int shutdown(SOCKET s, int how) s爲欲中斷連接的套接字。 How爲描述禁止哪些操作，取值爲：SD_RECEIVE、SD_SEND、SD_BOTH。 #define SD_RECEIVE 0x00 #define SD_SEND 0x01 #define SD_BOTH 0x02 用法： int nResult= shutdown(s,SD_BOTH); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 } 10、 關閉套接字：釋放所佔有的資源。（服務器端和客戶端） int closesocket( SOCKET s ) s爲欲關閉的套接字。 用法： int nResult=closesocket(s); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 } |
