為了方便網(wǎng)絡(luò)編程，90年代初，由Microsoft聯(lián)合了其他幾家公司共同制定了一套WINDOWS下的網(wǎng)絡(luò)編程接口，即WindowsSockets規(guī)范，它不是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,而是一套開放的、支持多種協(xié)議的Windows下的網(wǎng)絡(luò)編程接口。現(xiàn)在的Winsock已經(jīng)基本上實現(xiàn)了與協(xié)議無關(guān)，你可以使用Winsock來調(diào)用多種協(xié)議的功能，但較常使用的是TCP/IP協(xié)議。Socket實際在計算機中提供了一個通信端口，可以通過這個端口與任何一個具有Socket接口的計算機通信。應(yīng)用程序在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，接收的信息都通過這個Socket接口來實現(xiàn)。
先介紹幾個基本概念，同步(Sync)/異步(Async)，阻塞(Block)/非阻塞(Unblock)。同步方式指的是發(fā)送方不等接收方響應(yīng)，便接著發(fā)下個數(shù)據(jù)包的通信方式；而異步指發(fā)送方發(fā)出數(shù)據(jù)后，等收到接收方發(fā)回的響應(yīng)，才發(fā)下一個數(shù)據(jù)包的通信方式。阻塞套接字是指執(zhí)行此套接字的網(wǎng)絡(luò)調(diào)用時，直到成功才返回，否則一直阻塞在此網(wǎng)絡(luò)調(diào)用上，比如調(diào)用recv()函數(shù)讀取網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，如果沒有數(shù)據(jù)到達，將一直掛在recv()這個函數(shù)調(diào)用上，直到讀到一些數(shù)據(jù)，此函數(shù)調(diào)用才返回；而非阻塞套接字是指執(zhí)行此套接字的網(wǎng)絡(luò)調(diào)用時，不管是否執(zhí)行成功，都立即返回。比如調(diào)用recv()函數(shù)讀取網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)，不管是否讀到數(shù)據(jù)都立即返回，而不會一直掛在此函數(shù)調(diào)用上。在實際Windows網(wǎng)絡(luò)通信軟件開發(fā)中，異步非阻塞套接字是用的*多的。平常所說的C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)的軟件就是異步非阻塞模式的。
創(chuàng)建TCP通信的過程及相關(guān)函數(shù)
服務(wù)器端
一、創(chuàng)建服務(wù)器套接字（socket）。
二、服務(wù)器套接字進行信息綁定（bind），并開始監(jiān)聽連接（listen）。
三、接受來自用戶端的連接請求（accept）。
四、開始數(shù)據(jù)傳輸(send/receive)。
五、關(guān)閉套接字（closesocket）。
客戶端
一、創(chuàng)建用戶套接字（socket）。
二、與遠程服務(wù)器進行連接（connect），如被接受則創(chuàng)建接收進程。
三、開始數(shù)據(jù)傳輸(send/receive)。
四、關(guān)閉套接字（closesocket）。
微軟為VC定義了Winsock類如CAsyncSocket類和派生于CAsyncSocket 的CSocket類，它們簡單易用，可以使用這些類來實現(xiàn)自己的網(wǎng)絡(luò)程序，但是為了更好的了解Winsock API編程技術(shù)，我們這里探討怎樣使用底層的API函數(shù)實現(xiàn)簡單的 Winsock網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計，分別說明如何在Server端和Client端操作Socket，實現(xiàn)基于TCP/IP的數(shù)據(jù)傳送，*后給出部分源代碼。
在VC中進行WINSOCK的API編程開發(fā)的時候，需要在項目中使用下面三個文件，否則會出現(xiàn)編譯錯誤。
1．WINSOCK.H:這是WINSOCKAPI的頭文件，需要包含在項目中。可在stdafx.h中加入#include"winsock2.h"。
2．WSOCK32.LIB:WINSOCKAPI連接庫文件。在使用中，一定要把它作為項目的非缺省的連接庫包含到項目文件中去。打開選擇菜單Project->Setting (ALT+F7)，進入ProjectSetting 對話框，在Link下的Object/librarymodules 輸入ws2_32.lib，然后點OK，或者在頭文件中添加：#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")。
3．WINSOCK.DLL:WINSOCK的動態(tài)連接庫，位于WINDOWS的安裝目錄下。
一、服務(wù)器端操作 socket（套接字）
1)在初始化階段調(diào)用WSAStartup()
此函數(shù)在應(yīng)用程序中初始化WindowsSocketsDLL，只有此函數(shù)調(diào)用成功后，應(yīng)用程序才可以再調(diào)用其他WindowsSocketsDLL中的API函數(shù)。在程式中調(diào)用該函數(shù)的形式如下：WSAStartup(0x0202，（LPWSADATA）&WSAData)，其中0x0202表示我們用的是WinSocket2.0版本，WSAata用來存儲系統(tǒng)傳回的關(guān)于WinSocket的資料。
2)建立Socket
初始化WinSock的動態(tài)連接庫后，需要在服務(wù)器端建立一個監(jiān)聽的Socket，為此可以調(diào)用Socket()函數(shù)用來建立這個監(jiān)聽的Socket，并定義此Socket所使用的通信協(xié)議。此函數(shù)調(diào)用成功返回Socket對象，失敗則返回INVALID_SOCKET(調(diào)用WSAGetLastError()可得知原因，所有WinSocket 的函數(shù)都可以使用這個函數(shù)來獲取失敗的原因)。
SOCKET PASCAL FAR socket( int af, int type, int protocol )
參數(shù): af:目前只提供 PF_INET(AF_INET)；
type：Socket 的類型 (SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM)；
protocol：通訊協(xié)定(如果使用者不指定則設(shè)為0)；
如果要建立的是遵從TCP/IP協(xié)議的socket，**個參數(shù)type應(yīng)為SOCK_STREAM，如為UDP（數(shù)據(jù)報）的socket，應(yīng)為SOCK_DGRAM。
3)綁定端口
接下來要為服務(wù)器端定義的這個監(jiān)聽的Socket指定一個地址及端口（Port），這樣客戶端才知道待會要連接哪一個地址的哪個端口，為此我們要調(diào)用bind()函數(shù)，該函數(shù)調(diào)用成功返回0，否則返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR bind( SOCKET s, const struct sockaddrFAR*name,intnamelen );
參 數(shù)： s：Socket對象名，即通過Socket函數(shù)創(chuàng)建的Socket對象；
name：Socket的地址值，這個地址必須是執(zhí)行這個程式所在機器的IP地址，這個地址為地址結(jié)構(gòu)，其中包含了本機的IP地址和監(jiān)聽端口號；
namelen：name的長度，即地址結(jié)構(gòu)的長度；
如果使用者不在意地址或端口的值，那么可以設(shè)定地址為INADDR_ANY，及Port為0，Windows Sockets 會自動將其設(shè)定適當之地址及Port(1024 到 5000之間的值)。此后可以調(diào)用getsockname()函數(shù)來獲知其被設(shè)定的值。
4）監(jiān)聽
當服務(wù)器端的Socket對象綁定完成之后,服務(wù)器端必須建立一個監(jiān)聽的隊列來接收客戶端的連接請求。listen()函數(shù)使服務(wù)器端的Socket進入監(jiān)聽狀態(tài)，并設(shè)定可以建立的*大連接數(shù)(目前*大值限制為 5,*小值為1)。該函數(shù)調(diào)用成功返回0，否則返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR listen( SOCKET s, int backlog );
參 數(shù)： s：需要建立監(jiān)聽的Socket；
backlog：*大連接個數(shù)；
服務(wù)器端的Socket調(diào)用完listen（）后，如果此時客戶端調(diào)用connect（）函數(shù)提出連接申請的話，Server端必須再調(diào)用accept()函數(shù)，這樣服務(wù)器端和客戶端才算正式完成通信程序的連接動作。為了知道什么時候客戶端提出連接要求，從而服務(wù)器端的Socket在恰當?shù)臅r候調(diào)用accept()函數(shù)完成連接的建立，我們就要使用WSAAsyncSelect（）函數(shù)，讓系統(tǒng)主動來通知我們有客戶端提出連接請求了。該函數(shù)調(diào)用成功返回0，否則返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR WSAAsyncSelect( SOCKET s, HWND hWnd,unsignedintwMsg,long lEvent );
參數(shù)： s：Socket對象；
hWnd ：接收消息的窗口句柄；
wMsg：傳給窗口的消息；
lEvent：被注冊的網(wǎng)絡(luò)事件，也即是應(yīng)用程序向窗口發(fā)送消息的網(wǎng)路事件，該值為下列值FD_READ、FD_WRITE、FD_OOB、FD_ACCEPT、FD_CONNECT、FD_CLOSE的組合，各個值的具體含意為FD_READ：希望在套接字S收到數(shù)據(jù)時收到消息；FD_WRITE：希望在套接字S上可以發(fā)送數(shù)據(jù)時收到消息；FD_ACCEPT：希望在套接字S上收到連接請求時收到消息；FD_CONNECT：希望在套接字S上連接成功時收到消息；FD_CLOSE：希望在套接字S上連接關(guān)閉時收到消息；FD_OOB：希望在套接字S上收到帶外數(shù)據(jù)時收到消息。
具體應(yīng)用時，wMsg應(yīng)是在應(yīng)用程序中定義的消息名稱，而消息結(jié)構(gòu)中的lParam則為以上各種網(wǎng)絡(luò)事件名稱。所以，可以在窗口處理自定義消息函數(shù)中使用以下結(jié)構(gòu)來響應(yīng)Socket的不同事件：
switch(lParam)
{
case FD_READ:
…
break;
case FD_WRITE、
…
break;
…
}
5）服務(wù)器端接受客戶端的連接請求
當Client提出連接請求時，Server 端hwnd視窗會收到WinsockStack送來我們自定義的一個消息，這時，我們可以分析lParam，然后調(diào)用相關(guān)的函數(shù)來處理此事件。為了使服務(wù)器端接受客戶端的連接請求，就要使用accept() 函數(shù)，該函數(shù)新建一Socket與客戶端的Socket相通，原先監(jiān)聽之Socket繼續(xù)進入監(jiān)聽狀態(tài)，等待他人的連接要求。該函數(shù)調(diào)用成功返回一個新產(chǎn)生的Socket對象，否則返回INVALID_SOCKET。
SOCKET PASCAL FAR accept( SCOKET s, struct sockaddr FAR*addr,intFAR*addrlen );
參數(shù)：s：Socket的識別碼；
addr：存放來連接的客戶端的地址；
addrlen：addr的長度
6）結(jié)束 socket 連接
結(jié)束服務(wù)器和客戶端的通信連接是很簡單的，這一過程可以由服務(wù)器或客戶機的任一端啟動，只要調(diào)用closesocket()就可以了，而要關(guān)閉Server端監(jiān)聽狀態(tài)的socket，同樣也是利用此函數(shù)。另外，與程序啟動時調(diào)用WSAStartup()憨數(shù)相對應(yīng)，程式結(jié)束前，需要調(diào)用 WSACleanup() 來通知WinsockStack釋放Socket所占用的資源。這兩個函數(shù)都是調(diào)用成功返回0，否則返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR closesocket( SOCKET s );
參 數(shù)：s：Socket的識別碼；
int PASCAL FAR WSACleanup( void );
參 數(shù)： 無
二、客戶端Socket的操作
1）建立客戶端的Socket
客戶端應(yīng)用程序首先也是調(diào)用WSAStartup()函數(shù)來與Winsock的動態(tài)連接庫建立關(guān)系，然后同樣調(diào)用socket() 來建立一個TCP或UDP socket（相同協(xié)定的 sockets 才能相通，TCP 對 TCP，UDP 對 UDP）。與服務(wù)器端的socket 不同的是，客戶端的socket 可以調(diào)用 bind() 函數(shù)，由自己來指定IP地址及port號碼；但是也可以不調(diào)用 bind()，而由 Winsock來自動設(shè)定IP地址及port號碼。
2）提出連接申請
客戶端的Socket使用connect()函數(shù)來提出與服務(wù)器端的Socket建立連接的申請，函數(shù)調(diào)用成功返回0，否則返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR connect( SOCKET s, const struct sockaddrFAR*name,int namelen );
參 數(shù)：s：Socket的識別碼；
name：Socket想要連接的對方地址；
namelen：name的長度
三、數(shù)據(jù)的傳送
雖然基于TCP/IP連接協(xié)議（流套接字）的服務(wù)是設(shè)計客戶機/服務(wù)器應(yīng)用程序時的主流標準，但有些服務(wù)也是可以通過無連接協(xié)議（數(shù)據(jù)報套接字）提供的。先介紹一下TCP socket 與UDPsocket在傳送數(shù)據(jù)時的特性：Stream(TCP)Socket提供雙向、可靠、有次序、不重復(fù)的資料傳送。Datagram(UDP)Socket雖然提供雙向的通信，但沒有可靠、有次序、不重復(fù)的保證，所以UDP傳送數(shù)據(jù)可能會收到無次序、重復(fù)的資料，甚至資料在傳輸過程中出現(xiàn)遺漏。由于UDP Socket 在傳送資料時，并不保證資料能完整地送達對方，所以絕大多數(shù)應(yīng)用程序都是采用TCP處理Socket，以保證資料的正確性。一般情況下TCPSocket的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收是調(diào)用send()及recv() 這兩個函數(shù)來達成，而UDPSocket則是用sendto()及recvfrom()這兩個函數(shù)，這兩個函數(shù)調(diào)用成功返回發(fā)送或接收的資料的長度，否則返回SOCKET_ERROR。
int PASCAL FAR send( SOCKET s, const char FAR *buf,int len,intflags);
參數(shù)：s：Socket的識別碼
buf：存放要傳送的資料的暫存區(qū)
len buf：的長度
flags：此函數(shù)被調(diào)用的方式
對于Datagram Socket而言，若是 datagram 的大小超過限制，則將不會送出任何資料，并會傳回錯誤值。對Stream Socket 言，Blocking 模式下，若是傳送系統(tǒng)內(nèi)的儲存空間不夠存放這些要傳送的資料，send()將會被block住，直到資料送完為止；如果該Socket被設(shè)定為 Non-Blocking 模式，那么將視目前的output buffer空間有多少，就送出多少資料，并不會被 block 住。flags 的值可設(shè)為 0 或 MSG_DONTROUTE及 MSG_OOB 的組合。
int PASCAL FAR recv( SOCKET s, char FAR *buf, int len,intflags);
參數(shù)：s：Socket的識別碼
buf：存放接收到的資料的暫存區(qū)
len buf：的長度
flags：此函數(shù)被調(diào)用的方式
對Stream Socket 言，我們可以接收到目前input buffer內(nèi)有效的資料，但其數(shù)量不超過len的大小。
四、自定義的CMySocket類的實現(xiàn)代碼：
根據(jù)上面的知識，我自定義了一個簡單的CMySocket類，下面是我定義的該類的部分實現(xiàn)代碼：
//////////////////////////////////////
CMySocket::CMySocket() : //file://類的構(gòu)造函數(shù)
{
WSADATA wsaD;
memset( m_LastError,0,ERR_MAXLENGTH);
// m_LastError是類內(nèi)字符串變量,初始化用來存放*后錯誤說明的字符串；
// 初始化類內(nèi)sockaddr_in結(jié)構(gòu)變量，前者存放客戶端地址，后者對應(yīng)于服務(wù)器端地址;
memset( &m_sockaddr, 0, sizeof(m_sockaddr));
memset( &m_rsockaddr, 0,sizeof(m_rsockaddr) );
int result =WSAStartup(0x0202，&wsaD);//初始化WinSocket動態(tài)連接庫;
if( result != 0 ) // 初始化失敗；
{ set_LastError("WSAStartupfailed!",WSAGetLastError() );
return;
}
}
//////////////////////////////
CMySocket::~CMySocket() { WSACleanup(); }//類的析構(gòu)函數(shù)；
////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Create( void )
{// m_hSocket是類內(nèi)Socket對象，創(chuàng)建一個基于TCP/IP的Socket變量，并將值賦給該變量；
if ( (m_hSocket = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP )) == INVALID_SOCKET)
{
set_LastError("socket()failed",WSAGetLastError() );
return ERR_WSAERROR;
}
return ERR_SUCCESS;
}
///////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Close( void )//關(guān)閉Socket對象；
{
if ( closesocket( m_hSocket )==SOCKET_ERROR)
{
set_LastError("closesocket()failed",WSAGetLastError() );
return ERR_WSAERROR;
}
//file://重置sockaddr_in 結(jié)構(gòu)變量；
memset( &m_sockaddr, 0, sizeof(sockaddr_in));
memset( &m_rsockaddr, 0,sizeof(sockaddr_in) );
return ERR_SUCCESS;
}
/////////////////////////////////////////
int CMySocket::Connect( char* strRemote, unsignedintiPort)//定義連接函數(shù)；
{
if( strlen( strRemote ) == 0 || iPort==0)
return ERR_BADPARAM;
hostent *hostEnt = NULL;
long lIPAddress = 0;
hostEnt =gethostbyname(strRemote);//根據(jù)計算機名得到該計算機的相關(guān)內(nèi)容；
if( hostEnt != NULL )
{
lIPAddress=((in_addr*)hostEnt->h_addr)->s_addr;
m_sockaddr.sin_addr.s_addr=lIPAddress;
}
else
{
m_sockaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(strRemote );
}
m_sockaddr.sin_family = AF_INET;
m_sockaddr.sin_port =htons(iPort);
if(connect(m_hSocket,(SOCKADDR*)&m_sockaddr, sizeof( m_sockaddr )) ==SOCKET_ERROR)
{
set_LastError("connect()failed",WSAGetLastError() );
return ERR_WSAERROR;
}
return ERR_SUCCESS;
}
///////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Bind( char* strIP, unsignedintiPort)//綁定函數(shù)；
{
if( strlen( strIP ) == 0 || iPort==0)
return ERR_BADPARAM;
memset( &m_sockaddr,0, sizeof(m_sockaddr));
m_sockaddr.sin_family = AF_INET;
m_sockaddr.sin_addr.s_addr =inet_addr(strIP);
m_sockaddr.sin_port =htons(iPort);
if ( bind(m_hSocket,(SOCKADDR*)&m_sockaddr,sizeof( m_sockaddr ) ) ==SOCKET_ERROR)
{
set_LastError("bind()failed",WSAGetLastError() );
return ERR_WSAERROR;
}
return ERR_SUCCESS;
}
//////////////////////////////////////////
int CMySocket::Accept( SOCKET s )//建立連接函數(shù)，S為監(jiān)聽Socket對象名；
{
int Len = sizeof( m_rsockaddr );
memset( &m_rsockaddr, 0,sizeof(m_rsockaddr) );
if( ( m_hSocket =accept(s,(SOCKADDR*)&m_rsockaddr, &Len ) )==INVALID_SOCKET)
{
set_LastError("accept()failed",WSAGetLastError() );
return ERR_WSAERROR;
}
return ERR_SUCCESS;
}
/////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::asyncSelect( HWND hWnd, unsigned int wMsg,longlEvent)
//file://事件選擇函數(shù)；
{
if( !IsWindow( hWnd ) || wMsg == 0 || lEvent==0)
return ERR_BADPARAM;
if( WSAAsyncSelect( m_hSocket, hWnd,wMsg,lEvent) == SOCKET_ERROR )
{
set_LastError("WSAAsyncSelect()failed",WSAGetLastError() );
return ERR_WSAERROR;
}
return ERR_SUCCESS;
}
////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Listen( int iQueuedConnections )//監(jiān)聽函數(shù)；
{
if( iQueuedConnections == 0 )
return ERR_BADPARAM;
if( listen( m_hSocket, iQueuedConnections)==SOCKET_ERROR )
{
set_LastError("listen()failed",WSAGetLastError() );
return ERR_WSAERROR;
}
return ERR_SUCCESS;
}
////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Send( char* strData, int iLen )//數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)；
{
if( strData == NULL || iLen == 0)
return ERR_BADPARAM;
if( send( m_hSocket, strData, iLen, 0)==SOCKET_ERROR )
{
set_LastError("send()failed",WSAGetLastError() );
return ERR_WSAERROR;
}
return ERR_SUCCESS;
}
/////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Receive( char* strData, intiLen)//數(shù)據(jù)接收函數(shù)；
{
if( strData == NULL )
return ERR_BADPARAM;
int len = 0;
int ret = 0;
ret = recv( m_hSocket, strData,iLen,0);
if ( ret == SOCKET_ERROR )
{
set_LastError("recv()failed",WSAGetLastError() );
return ERR_WSAERROR;
}
return ret;
}
void CMySocket::set_LastError( char* newError, int errNum )
//file://WinSock API操作錯誤字符串設(shè)置函數(shù)；
{
memset( m_LastError,0,ERR_MAXLENGTH);
memcpy( m_LastError, newError, strlen(newError));
m_LastError[strlen(newError)+1]='