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WinSock学习笔记

技术2022-05-12  0

Socket(套接字)◆先看定义:

typedef unsigned int u_int;typedef u_int SOCKET;

◆Socket相当于进行网络通信两端的插座,只要对方的Socket和自己的Socket有通信联接,双方就可以发送和接收数据了。其定义类似于文件句柄的定义。◆Socket有五种不同的类型:1、流式套接字(stream socket)定义:

#define SOCK_STREAM 1

流式套接字提供了双向、有序的、无重复的以及无记录边界的数据流服务,适合处理大量数据。它是面向联结的,必须建立数据传输链路,同时还必须对传输的数据进行验证,确保数据的准确性。因此,系统开销较大。2、 数据报套接字(datagram socket)定义:

#define SOCK_DGRAM 2

数据报套接字也支持双向的数据流,但不保证传输数据的准确性,但保留了记录边界。由于数据报套接字是无联接的,例如广播时的联接,所以并不保证接收端是否正在侦听。数据报套接字传输效率比较高。3、原始套接字(raw-protocol interface)定义:

#define SOCK_RAW 3

原始套接字保存了数据包中的完整IP头,前面两种套接字只能收到用户数据。因此可以通过原始套接字对数据进行分析。其它两种套接字不常用,这里就不介绍了。◆Socket开发所必须需要的文件(以WinSock V2.0为例):头文件:Winsock2.h库文件:WS2_32.LIB动态库:W32_32.DLL 一些重要的定义1、数据类型的基本定义:这个大家一看就懂。

typedef unsigned char u_char;typedef unsigned short u_short;typedef unsigned int u_int;typedef unsigned long u_long;

2、 网络地址的数据结构,有一个老的和一个新的的,请大家留意,如果想知道为什么,请发邮件给Bill Gate。其实就是计算机的IP地址,不过一般不用用点分开的IP地址,当然也提供一些转换函数。◆ 旧的网络地址结构的定义,为一个4字节的联合:

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 *///下面几行省略,反正没什么用处。};

其实完全不用这么麻烦,请看下面:◆ 新的网络地址结构的定义:非常简单,就是一个无符号长整数 unsigned long。举个例子:IP地址为127.0.0.1的网络地址是什么呢?请看定义:

#define INADDR_LOOPBACK 0x7f000001

3、 套接字地址结构(1)、sockaddr结构:

struct sockaddr {u_short sa_family; /* address family */char sa_data[14]; /* up to 14 bytes of direct address */};

sa_family 为网络地址类型,一般为AF_INET,表示该socket在Internet域中进行通信,该地址结构随选择的协议的不同而变化,因此一般情况下另一个 与该地址结构大小相同的sockaddr_in结构更为常用,sockaddr_in结构用来标识TCP/IP协议下的地址。换句话说,这个结构是通用 socket地址结构,而下面的sockaddr_in是专门针对Internet域的socket地址结构。(2)、sockaddr_in结构

struct sockaddr_in {short sin_family;u_short sin_port;struct in_addr sin_addr;char sin_zero[8];};

sin _family为网络地址类型,必须设定为AF_INET。sin_port为服务端口,注意不要使用已固定的服务端口,如HTTP的端口80等。如果端口设置为0,则系统会自动分配一个唯一端口。sin_addr为一个unsigned long的IP地址。sin_zero为填充字段,纯粹用来保证结构的大小。◆ 将常用的用点分开的IP地址转换为unsigned long类型的IP地址的函数:

unsigned long inet_addr(const char FAR * cp )

用法:

unsigned long addr=inet_addr("192.1.8.84")

◆ 如果将sin_addr设置为INADDR_ANY,则表示所有的IP地址,也即所有的计算机。

#define INADDR_ANY (u_long)0x00000000

4、 主机地址:先看定义:

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为主机名字。h_aliases为主机别名列表。h_addrtype为地址类型。h_length为地址类型。h_addr_list为IP地址,如果该主机有多个网卡,就包括地址的列表。

另外还有几个类似的结构,这里就不一一介绍了。5、 常见TCP/IP协议的定义:

#define IPPROTO_IP 0 #define IPPROTO_ICMP 1 #define IPPROTO_IGMP 2 #define IPPROTO_TCP 6 #define IPPROTO_UDP 17 #define IPPROTO_RAW 255

具体是什么协议,大家一看就知道了。 套接字的属性为了灵活使用套接字,我们可以对它的属性进行设定。1、 属性内容:

//允许调试输出#define SO_DEBUG 0x0001 /* turn on debugging info recording *///是否监听模式#define SO_ACCEPTCONN 0x0002 /* socket has had listen() *///套接字与其他套接字的地址绑定#define SO_REUSEADDR 0x0004 /* allow local address reuse *///保持连接#define SO_KEEPALIVE 0x0008 /* keep connections alive *///不要路由出去#define SO_DONTROUTE 0x0010 /* just use interface addresses *///设置为广播#define SO_BROADCAST 0x0020 /* permit sending of broadcast msgs *///使用环回不通过硬件#define SO_USELOOPBACK 0x0040 /* bypass hardware when possible *///当前拖延值#define SO_LINGER 0x0080 /* linger on close if data present *///是否加入带外数据#define SO_OOBINLINE 0x0100 /* leave received OOB data in line *///禁用LINGER选项#define SO_DONTLINGER (int)(~SO_LINGER)//发送缓冲区长度#define SO_SNDBUF 0x1001 /* send buffer size *///接收缓冲区长度#define SO_RCVBUF 0x1002 /* receive buffer size *///发送超时时间#define SO_SNDTIMEO 0x1005 /* send timeout *///接收超时时间#define SO_RCVTIMEO 0x1006 /* receive timeout *///错误状态#define SO_ERROR 0x1007 /* get error status and clear *///套接字类型#define SO_TYPE 0x1008 /* get socket type */

2、 读取socket属性:

int getsockopt(SOCKET s, int level, int optname, char FAR * optval, int FAR * optlen)

s为欲读取属性的套接字。level为套接字选项的级别,大多数是特定协议和套接字专有的。如IP协议应为 IPPROTO_IP。

optname为读取选项的名称optval为存放选项值的缓冲区指针。optlen为缓冲区的长度

用法:

int ttl=0; //读取TTL值int rc = getsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char *)&ttl, sizeof(ttl));//来自MS platform SDK 2003

3、 设置socket属性:

int setsockopt(SOCKET s,int level, int optname,const char FAR * optval, int optlen)

s为欲设置属性的套接字。level为套接字选项的级别,用法同上。optname为设置选项的名称optval为存放选项值的缓冲区指针。optlen为缓冲区的长度用法:

int ttl=32; //设置TTL值int rc = setsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char *)&ttl, sizeof(ttl));

套接字的使用步骤1、启动Winsock:对Winsock DLL进行初始化,协商Winsock的版本支持并分配必要的资源。(服务器端和客户端)

int WSAStartup( WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData )wVersionRequested为打算加载Winsock的版本,一般如下设置:wVersionRequested=MAKEWORD(2,0)或者直接赋值:wVersionRequested=2LPWSADATA为初始化Socket后加载的版本的信息,定义如下: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;

如果加载成功后数据为:

wVersion=2表示加载版本为2.0。wHighVersion=514表示当前系统支持socket最高版本为2.2。szDescription="WinSock 2.0"szSystemStatus="Running"表示正在运行。iMaxSockets=0表示同时打开的socket最大数,为0表示没有限制。iMaxUdpDg=0表示同时打开的数据报最大数,为0表示没有限制。lpVendorInfo没有使用,为厂商指定信息预留。

该函数使用方法:

WORD wVersion=MAKEWORD(2,0);WSADATA wsData;int nResult= WSAStartup(wVersion,&wsData);if(nResult !=0){//错误处理}

2、创建套接字:(服务器端和客户端)

SOCKET socket( int af, int type, int protocol );af为网络地址类型,一般为AF_INET,表示在Internet域中使用。type为套接字类型,前面已经介绍了。protocol为指定网络协议,一般为IPPROTO_IP。

用法:

SOCKET sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_IP);if(sock==INVALID_SOCKET){//错误处理}

3、套接字的绑定:将本地地址绑定到所创建的套接字上。(服务器端和客户端)

int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen )s为已经创建的套接字。name为socket地址结构,为sockaddr结构,如前面讨论的,我们一般使用sockaddr_in结构,在使用再强制转换为sockaddr结构。namelen为地址结构的长度。

用法:

sockaddr_in addr;addr. sin_family=AF_INET;addr. sin_port= htons(0); //保证字节顺序addr. sin_addr.s_addr= inet_addr("192.1.8.84")int nResult=bind(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr));if(nResult==SOCKET_ERROR){//错误处理}

4、 套接字的监听:(服务器端)

int listen(SOCKET s, int backlog )

s为一个已绑定但未联接的套接字。backlog为指定正在等待联接的最大队列长度,这个参数非常重要,因为服务器一般可以提供多个连接。用法:

int nResult=listen(s,5) //最多5个连接if(nResult==SOCKET_ERROR){//错误处理}

5、套接字等待连接::(服务器端)

SOCKET accept( SOCKET s, struct sockaddr FAR * addr, int FAR * addrlen )

s为处于监听模式的套接字。sockaddr为接收成功后返回客户端的网络地址。addrlen为网络地址的长度。用法:

sockaddr_in addr;SOCKET s_d=accept(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr));if(s==INVALID_SOCKET){//错误处理}

6、套接字的连结:将两个套接字连结起来准备通信。(客户端)

int connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen )

s为欲连结的已创建的套接字。name为欲连结的socket地址。namelen为socket地址的结构的长度。用法:

sockaddr_in addr;addr. sin_family=AF_INET;addr. sin_port=htons(0); //保证字节顺序addr. sin_addr.s_addr= htonl(INADDR_ANY) //保证字节顺序int nResult=connect(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr));if(nResult==SOCKET_ERROR){//错误处理}

7、套接字发送数据:(服务器端和客户端)

int send(SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags )

s为服务器端监听的套接字。buf为欲发送数据缓冲区的指针。len为发送数据缓冲区的长度。flags为数据发送标记。返回值为发送数据的字符数。◆这里讲一下这个发送标记,下面8中讨论的接收标记也一样:flag取值必须为0或者如下定义的组合:0表示没有特殊行为。#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表示数据应该带外发送,所谓带外数据就是TCP紧急数据。MSG_PEEK表示使有用的数据复制到缓冲区内,但并不从系统缓冲区内删除。MSG_DONTROUTE表示不要将包路由出去。用法:

char buf[]="xiaojin";int nResult=send(s,buf,strlen(buf));if(nResult==SOCKET_ERROR){//错误处理}

8、 套接字的数据接收:(客户端)

int recv( SOCKET s, char FAR * buf, int len, int flags )

s为准备接收数据的套接字。buf为准备接收数据的缓冲区。len为准备接收数据缓冲区的大小。flags为数据接收标记。返回值为接收的数据的字符数。用法:

char mess[1000];int nResult =recv(s,mess,1000,0);if(nResult==SOCKET_ERROR){//错误处理}

9、中断套接字连接:通知服务器端或客户端停止接收和发送数据。(服务器端和客户端)

int shutdown(SOCKET s, int how)

s为欲中断连接的套接字。How为描述禁止哪些操作,取值为: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){//错误处理}

10、 关闭套接字:释放所占有的资源。(服务器端和客户端)

int closesocket( SOCKET s )

s为欲关闭的套接字。用法:

int nResult=closesocket(s);if(nResult==SOCKET_ERROR){//错误处理}

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