Windows 下的socket(套接字编程)

时间：2022-01-21 00:30:43

前一段时间研究了下模拟网页登陆的相关资料，在此记录防遗忘。

Socket 源于unix，Socket就像我们使用CDC作图一样，免去了程序直接和设备驱动程序打交道的麻烦。就是提供给我们用来操作底层硬件的接口函数。

工作方式大概描述如下：


Windows 下的socket(套接字编程)

Socket也即是我们通常所说的套接字，其存在于通信区域中。通信区域也叫地址族，是一个抽象的概念，主要用于把所有通过套接字通信的进程共有的特性综合在一起，套接字通常之和同一区域的套接字交换数据（当然不同区域的通过转换也能实现）。而Winsows平台下的socket只支持一个通信区域：AF_INET（网际域）,这个域被使用网际协议的进程使用。这在后面和socket有关的函数很有体现。

说到socket通信就不得不说下关于字节序的问题了。我们知道现在的硬件平台，对于数据在内存的存储顺序都是低位先存（也就是我们通常所说的主机字节序）。而在socket有关函数的参数都是要去以高位先存的存储方式的数据（网络字节序）。那么就需要一个从主机字节需到网络字节序的转换过程。

套接字有三种类型：

流式套接字（SOCK_STREAM），基于TCP传输协议，面向连接，可靠的传输方式。

数据报式套接字（SOCK_DGRAM）,基于UDP，面向无连接，不可靠。

原始套接字（SOCK_RAW）。

Windows 的socket经历了众多版本的升级变迁，建议使用2以上的版本。

下面就是Windows Socket的编程实现了：

客户端/服务端

一,基于TCP（面向连接)的socket编程

服务端：

1，加载套接字库（WSAStartUp）

2,创建套接字（socket）

3,将套接字绑定到本机的一个地址和端口上（bind）

4,将套接字设为监听模式，准备接收客户端请求（listen）

5,等待客户请求到来；当请求到来后，接收连接请求，返回一个新的对应于此次连接的套接字（accept）

6,返回等待另一客户端的请求。

7，关闭套接字释放资源（closesocket）

8,卸载套接字库释放资源（WSACleanUp）

客户端：

1，加载套接字库（WSAStartUp）

2,创建套接字（socket）

3，向服务端发送请求（connect）

4,和服务端进行通信（send/recv）

5，关闭套接字释放资源（closesocket）

6,卸载套接字库释放资源（WSACleanUp）

图解大致如下：

Windows 下的socket(套接字编程)

二，基于UDP（面向无连接）的socket编程

服务端：

1，加载套接字库（WSAStartUp）

2,创建套接字（socket）

3,将套接字绑定到本机的一个地址和端口上（bind）

4,等待接收数据（recvfrom）

5，关闭套接字释放资源（closesocket）

6,卸载套接字库释放资源（WSACleanUp）

客户端：

1，加载套接字库（WSAStartUp）

2,创建套接字（socket）

3,向服务端发送数据（sento）

4，关闭套接字释放资源（closesocket）

5,卸载套接字库释放资源（WSACleanUp）

三，相关函数讲解：

加载套接字库并进行版本协商

Int WSAStartup(WORD wVersionRequested,

//请求的版本号，低字节代表主版本，高字节代表副版本,一般我们用MAKEWORD（x,y）//宏来指定版本号,如：MAKEWORD（2,1）代表2.1的版本

LPWSADATA lpWSAData

//out,一个WSADATA结构体指针，用于接收实际加载的套接字 库版本号

)

创建套接字

SOCKET socket(int af, //指定协议族，也即网际域，对于windows平台总是AF_INET 或 PF_INET

Int  type,//指定要创建的套接字类型

Int  protocol//指定协议类型，我们一般设为0，让他根据我们前两个参数自动设置

）

绑定到本机地址和端口

int bind(SOCKET s, //已创建的套接字描叙符

        const struct sockaddr FAR *name, //要绑定的本机地址信息

       Int namelen //第二个参数的长度

）

其中要注意第二个参数，由于第二个参数适用于所有网络协议，所以我们可以根据需要进行替换，如我们常常这样定义一个AF_INET 的地址信息：

SOCKADDR_IN  SrvAddr;

SrvAddr.family=AF_INET;

SrvAddr.port=hotns(666）; //其中666代表端口号

SrvAddr.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(192.168.1.101);

//或SrvAddr.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;(指绑定到本机的任一快网卡上，并且////其本身就是网络字节序，故无需转换，我推荐这种写法)

 Inet_addr和inet_ntoa函数

Unsigned long Inet_addr(sconst char FAR * cp);

Inet_addr可以把一个点分十进制表示的IP（如：192.168.1.101）转换为unsinged long 类型的数据，且该返回值可以直接赋值给S_addr

Char FAR * inet_ntoa(struct in_addr in);

Inet_ntoa 从他函数的声明就知道他完成一个和inet_addr相反的转换 。

将指定的套接字设为见听听模式

Int listen(SOCKET s,int backlog);

第一个参数 s: 已经创建的套接字描述符

第二个参数 backlog  设置等待连接队伍的最大长度，注意：不是一个端口上可以同时连接的数目。

Accept函数

就收客服端发送的连接请求

SOCKET accept(

SOCKET s,

Struct sockaddr FAR * addr,// 返回请求连接方的IP和端口信息

Int FAR * addrlen 

);

Send函数

通过一个已经建立连接的套接字发送数据

Int send(

SOCKET s,//注意：是以建立连接的套接字

Const char FAR * buf,//目的地IP和端口信息

Int len,

Int falgs//该设置影响发送行为，我们一般设为0

)

Recv 函数

Int recv(

SOCKET s,

Char FAR *buf,//发送数据的缓存地址

Int len,//发送数据长度

Int flags//该设置影响发送行为，我们一般设为0

)

Connect 函数

和一个特定的套接字建立连接

Int connect(

SOCKET s,

Const struct sockaddr FAR * name,//目的地址信息

Int namelen

)

Recvfrom函数

接受一次数据并保存数据源地址信息

Int recvfrom(

SOCKET s,

Char FAR*buf,

Int len,

Int flags,

Struct sockaddr FAR* from//用于保存数据源地址信息

Int FAR* fromlen

);

 注意：最后一个参数是in,out类型，我们要在传参之前赋初始值

如：int len=Sizeof(SOCKADDR);

Sendto函数

向以一个特定的目的方发送数据

Int sendto(

SOCKET s,

Const char FAR * buf,//要发送的数据

Int len,//数据长度

Int flags,

Connect struct sockaddr FAR * to,//目的地址信息

Int tolen

)

前面我们说了在socket通信中都采用网络字节序（高位先存），那么在实际的编程过程中必然少不了转换函数,这里介绍两个，htons和htonl

 U_short htons(u_short hostshort);

 U_long htonl(u_long hostlong);

功能：把一个无符号短型/长性主机字节序的数据转换为网络字节序

好了，基础知识已经准备完毕了，下面是两个例子可以帮助理解

例子一：简单聊天程序（《摘自孙鑫VC++深入详解》）

服务端

#include <Winsock2.h>
#include <stdio.h>

void main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
int err;

wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );

err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
if ( err != 0 ) {
return;
}


if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||
        HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {
WSACleanup( );
return; 
}
SOCKET sockSrv=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

SOCKADDR_IN addrSrv;
addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=htonl(INADDR_ANY);
addrSrv.sin_family=AF_INET;
addrSrv.sin_port=htons(6000);

bind(sockSrv,(SOCKADDR*)&addrSrv,sizeof(SOCKADDR));

char recvBuf[100];
char sendBuf[100];
char tempBuf[200];

SOCKADDR_IN addrClient;
int len=sizeof(SOCKADDR);

while(1)
{
recvfrom(sockSrv,recvBuf,100,0,(SOCKADDR*)&addrClient,&len);
if('q'==recvBuf[0])
{
sendto(sockSrv,"q",strlen("q")+1,0,(SOCKADDR*)&addrClient,len);
printf("Chat end!\n");
break;
}
sprintf(tempBuf,"%s say : %s",inet_ntoa(addrClient.sin_addr),recvBuf);
printf("%s\n",tempBuf);
printf("Please input data:\n");
gets(sendBuf);
sendto(sockSrv,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0,(SOCKADDR*)&addrClient,len);
}
closesocket(sockSrv);
WSACleanup();
}

客户端：

#include <Winsock2.h>

#include <stdio.h>

void main()

{

WORD wVersionRequested;

WSADATA wsaData;

int err;

wVersionRequested = MAKEWORD( 1, 1 );

err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );

if ( err != 0 ) {

return;

}

if ( LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ||

        HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 1 ) {

WSACleanup( );

return; 

}

SOCKET sockClient=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

SOCKADDR_IN addrSrv;

addrSrv.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr("127.0.0.1");

addrSrv.sin_family=AF_INET;

addrSrv.sin_port=htons(6000);

char recvBuf[100];

char sendBuf[100];

char tempBuf[200];

int len=sizeof(SOCKADDR);

while(1)

{

printf("Please input data:\n");

gets(sendBuf);

sendto(sockClient,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0,

(SOCKADDR*)&addrSrv,len);

recvfrom(sockClient,recvBuf,100,0,(SOCKADDR*)&addrSrv,&len);

if('q'==recvBuf[0])

{

sendto(sockClient,"q",strlen("q")+1,0,

(SOCKADDR*)&addrSrv,len);

printf("Chat end!\n");

break;

}

sprintf(tempBuf,"%s say : %s",inet_ntoa(addrSrv.sin_addr),recvBuf);

printf("%s\n",tempBuf);

}

closesocket(sockClient);

WSACleanup();

}

例子二：获取网页HTML代码

#include <iostream>
#include "Winsock2.h"
#include "Windows.h"
#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")
using namespace std;

void main()
{
WORD wVersionRequested;
WSADATA wsaData;
wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 2 );
WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );
//加载套接字库并进行版本协商


SOCKET sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
//创建套接字

    HOSTENT* phostent;
phostent=gethostbyname("www.baidu.com");
//通过域名获取百度IP(指定要获取的地址)

    SOCKADDR_IN SrvAddr;
SrvAddr.sin_family=AF_INET;
SrvAddr.sin_port=htons(80);
SrvAddr.sin_addr.S_un.S_addr=*((DWORD*)phostent->h_addr_list[0]);

    connect(sock,(SOCKADDR*)&SrvAddr,sizeof(SOCKADDR));

    char RequireHeader[]="GET / HTTP/1.1\r\nAccept:*/*\r\nHost:www.baidu.com\r\n\r\n";
// 定义Http请求头

send(sock,RequireHeader,strlen(RequireHeader),0);
//发送请求

char recvBuf[1024];
//用于接收返回的数据
memset(recvBuf,0,1024);

    int retval=1;
while(retval)
{//分多次接收
retval=recv(sock,recvBuf,1024,0);
//接收数据
cout<<recvBuf;
memset(recvBuf,0,1024);
}
cout<<endl;
}





   
标签：
相关文章