Winsock编程详解
一.TCP 服务器程序和客户程序的创建过程
服务器端创建监听套接字，并为它关联一个本地地址（指定IP 地址和端口号），
然后进入监听状态准备接受客户的连接请求。
为了接受客户端的连接请求，服务器端必须调用accept 函数。
客户端创建套接字后即可调用 connect 函数去试图连接服务器监听套接字。当服务器端
的accept 函数返回后，connect 函数也返回。此时客户端使用socket 函数创建的套接字，服务
器端使用accept 函数创建的套接字，双方就可以通信了。
1．套接字的创建和关闭
使用套接字之前，必须调用socket函数创建一个套接字对象，此函数调用成功将返回套接字句柄。
函数失败返回INVALID_SOCKET 即（-1），可通过调用WSAGetLastError()取地具体错误代码
SOCKET socket(
int af, // 用来指定套接示使用的地址格式，WinSock 中只支持AF_INET
int type, // 用来指定套接字的类型
int protocol // 配合type 参数使用，用来指定使用的协议类型。可以是IPPROTO_TCP 等
);
type 参数用来指定套接字的类型。套接字有流套接字、数据报套接字和原始套接字等，
下面是常见的几种套接字类型定义。
SOCK_STREAM 流套接字，使用TCP 提供有连接的可靠的传输
SOCK_DGRAM 数据报套接字，使用UDP 提供无连接的不可靠的传输
SOCK_RAW 原始套接字，Winsock 接口并不使用某种特定的协议去封装它，而是由程序
自行处理数据报以及协议首部
当 type 参数指定为SOCK_STREAM 和 SOCK_DGRAM 时，系统已经明确使用TCP 和
UDP 来工作，所以protocol 参数可以指定为0。
关闭套接字
int closesocket(SOCKET s); // 函数唯一的参数就是要关闭的套接字的句柄
2．绑定套接字到指定的IP 地址和端口号
为套接字关联本地地址的函数是 bind，用法如下。
int bind(
SOCKET s, // 套接字句柄
const struct sockaddr* name, // 要关联的本地地址
int namelen // 地址的长度
);
bind 函数用在没有建立连接的套接字上，它的作用是绑定面向连接的或者无连接的套接
字。套接字被socket 函数创建以后，存在于指定的地址家族里，但它是未命名的。bind 函数
通过安排一个本地名称到未命名的socket 而建立此socket 的本地关联。
绑定套接字s 到本地地址：
// 填充sockaddr_in 结构
sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(4567); //如果端口号等于0，程序执行时系统会为这个应用程序分配惟一的端口号，其值在1024～5000 之间
sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY; //如果Internet 地址等于INADDR_ANY，系统会自动使用当前主机配置的所有IP 地址，简化了程序设计
// 绑定这个套接字到一个本地地址
if(::bind(sListen, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
{
printf("Failed bind() \n");
return 0;
}
sockaddr_in 结构中的sin_family字段用来指定地址家族，该字段和socket函数中的sf参数的含义相同，所以唯一可以使用的值就是AF_INET。sin_port字段和sin_adder字段分
别制定套接字需要绑定的端口号和IP地址，放入这两个字段的数据的字节顺序必须是网络字节顺序。因为网络字节顺序和Intel CPU的字节顺序刚好相反，所以必须首先使用htons函数
进行转换。
3．设置套接字进入监听状态
listen 函数设置套接字进入监听状态。
int listen(
SOCKET s, // 套接字句柄
int backlog // 监听队列中允许保持的尚未处理的最大连接数量
);
为了接受连接，首先使用socket函数创建套接字，然后使用bind函数将他绑定到本地地址，再用listen函数为到达的连接指定backlog，最后使用accept接受请求的连接。
listen函数仅应用在支持连接的套接字上，如SOCK_STREAM类型的套接字，函数执行成功后，套接字s进入了被动模式，到来的连接会被通知要排队等候接受处理。
在同一时间处理多个连接请求的服务器通常使用listen函数，如果一个连接请求到达，并且排队已满，客户端将接收到WSAECONNREFUSED错误。
4.接受连接请求
accept 函数用于接受到来的连接。
SOCKET accept(
SOCKET s, // 套接字句柄
struct sockaddr* addr, // 一个指向sockaddr_in 结构的指针，用于取得对方的地址信息
int* addrlen // 一个指向地址长度的指针
);
该函数在s 上取出未处理连接中的第一个连接，然后为这个连接创建新的套接字，返回
它的句柄。新创建的套接字是处理实际连接的套接字，它与s 有相同的属性。
程序默认工作在阻塞模式下，这种方式下如果没有未处理的连接存在，accept会一直等待下去，直到有新的连接发生才返回。
addrlen 用于指定addr所指空间大小，也用于返回地址的实际长度
客户端程序在创建套接字之后，要使用connect 函数请求与服务器连接，函数原型如下。
int connect(
SOCKET s, // 套接字句柄
const struct sockaddr FAR * name, // 一个指向 sockaddr_in 结构的指针，包含了要连接的服务器的地址信息。
int namelen // sockaddr_in 结构的长度
);
第一个参数s 是此连接使用的客户端套接字，另两个参数name 和namelen 用来寻址远程
套接字（正在监听的服务器套接字）。
5．收发数据
对流套接字来说，一般使用 send 和recv 函数来收发数据。
int send(
SOCKET s, // 套接字句柄
const char FAR * buf, // 要发送数据的缓冲区地址
int len, // 缓冲区长度
int flags // 指定了调用方式，通常设位0
);
int recv( SOCKET s, char FAR * buf, int len, int );
//该函数第一个参数是accept函数连接成功后创建的处理实际连接的套接字
send函数在一个连接的套接字上发送缓冲区数据，返回发送数据的实际字节数。recv函数从对方接收数据，并将其存储到指定的缓冲区。flags参数在这两个函数中通常设置为0。
二.UDP编程
TCP 由于可靠、稳定的特点而被用在大部分场合，但它对系统资源要求比较高。UDP 是
一个简单的面向数据报的传输层协议，又叫用户数据报协议。它提供了无连接的、不可靠的
数据传输服务。无连接是指它不像TCP 那样在通信前先与对方建立连接以确定对方的状态。
不可靠是指它直接按照指定IP 地址和端口号将数据包发出去，如果对方不在线的话数据就可
能丢失。
值得注意的是，创建套接字之后，如果首先调用的是sendto 函数，则可以不调用bind 函
数显式地绑定本地地址，系统会自动为程序绑定，因此今后即便是调用recvfrom 也不会失败
（因为套接字已经绑定了）。但是，如果创建套接字之后，直接调用recvfrom 就会失败，因
为套接字还没有绑定。
1．UDP 编程流程
（1）服务器端程序设计流程如下。
①创建套接字（socket）。
②绑定 IP 地址和端口（bind）。
③收发数据（sendto/recvfrom）。
④关闭连接（closesocket）。
（2）客户端程序设计流程如下。
①创建套接字（socket）。
②收发数据（sendto/recvfrom）。
③关闭连接（closesocket）。
UDP 用于发送数据的函数
int sendto (
SOCKET s, // 用来发送数据的套接字
const char FAR * buf, // 指向发送数据的缓冲区
int len, // 要发送数据的长度
int flags, // 一般指定为0
const struct sockaddr * to, // 指向一个包含目标地址和端口号的sockaddr_in 结构
int tolen // 为 sockaddr_in 结构的大小
);
UDP 用于接受数据的函数
int recvfrom (
SOCKET s, //监听套接字
char FAR* buf,
int len,
int flags,
struct sockaddr FAR* from, //指向sockaddr_in 结构的指针，函数在这里返回数据发送方的地址
int FAR* fromlen);
实例：
//客户端
#include <winsock2.h> // initsock.h 文件
#include<Windows.h>
#include<iostream>
#pragma comment(lib, "WS2_32") // 链接到WS2_32.lib
class CInitSock
{
public:
CInitSock(BYTE minorVer = 2, BYTE majorVer = 2)
{ // 初始化WS2_32.dll
WSADATA wsaData;
WORD sockVersion = MAKEWORD(minorVer, majorVer);
if (::WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0)
{
exit(0);
}
}
~CInitSock()
{
::WSACleanup();
}
};
using namespace std;
CInitSock winsock;
int main()
{
//创建套接字
SOCKET s = ::socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
if (s == INVALID_SOCKET)
{
printf("Failed socket() \n");
return 0;
}
// 填写远程地址信息
sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(4567);
addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.0.110");
// 发送数据
char szText[] = " UDP Hello Server ! \r\n";
::sendto(s, szText, strlen(szText), 0, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
getchar();
return 0;
}
//服务器
#include <winsock2.h> // initsock.h 文件
#include<Windows.h>
#include<iostream>
#pragma comment(lib, "WS2_32") // 链接到WS2_32.lib
class CInitSock
{
public:
CInitSock(BYTE minorVer = 2, BYTE majorVer = 2)
{ // 初始化WS2_32.dll
WSADATA wsaData;
WORD sockVersion = MAKEWORD(minorVer, majorVer);
if (::WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0)
{
exit(0);
}
}
~CInitSock()
{
::WSACleanup();
}
};
using namespace std;
CInitSock winsock;
int main()
{
SOCKET s = ::socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
if (s == INVALID_SOCKET)
{
int v1=WSAGetLastError();
printf("Failed socket() \n");
return 0;
}
// 填充sockaddr_in 结构
sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_port = htons(4567);
sin.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
// 绑定这个套接字到一个本地地址
if (::bind(s, (LPSOCKADDR)&sin, sizeof(sin)) == SOCKET_ERROR)
{
printf("Failed bind() \n");
return 0;
}
// 接收数据
char buff[1024];
sockaddr_in addr;
int nLen = sizeof(addr);
while (TRUE)
{
int nRecv = ::recvfrom(s, buff, 1024, 0, (sockaddr*)&addr, &nLen);
if (nRecv > 0)
{
buff[nRecv] = '\0';
printf(" 接收到数据（%s）：%s", ::inet_ntoa(addr.sin_addr), buff);
}
}
::closesocket(s);
getchar();
return 0;
}
浙公网安备 33010602011771号