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Winsock入门教程¹

文章目录

• Winsock入门教程[^1]
• • 1 服务器和客户端
  • • 服务器socket创建过程
    • 客户端socket创建过程
  • 2 创建一个基本的Winsock应用程序
  • 3 初始化Winsock
  • 4 创建用于客户端的Socket
  • • 4.1 连接到Socket
    • 4.2 在客户端上发送和接受数据
    • 4.3 断开客户端的连接
    • 4.4 完整的客户端Winsock源代码
  • 5 创建用于服务器的Socket
  • • 5.1 绑定Socket
    • 5.2 监听Socket
    • 5.3 接受连接
    • 5.4 在服务器上发送和接收数据
    • 5.5 断开服务器的连接
    • 5.6 完整的服务器Winsock源代码

1 服务器和客户端

服务器和客户端是两种不同的套接字网络应用程序，他们有不同的行为，因此，创建他们的过程是不同的。

服务器socket创建过程

1. Initialize Winsock
2. Create a socket
3. Bind the socket
4. Listen on the socket for a client
5. Accept a connection from a client
6. Receive and send data.
7. Disconnect.

客户端socket创建过程

1. Initialize Winsock
2. Create a socket
3. Connect to the server
4. Send and receive data
5. Disconnect

2 创建一个基本的Winsock应用程序

1. 创建一个新的空项目
2. 增加一个空的C++源文件到项目中
3. 链接到Ws2_32.lib
4. 包含Winsock2.h和Ws2tcpip.h头文件

#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")int main() {return 0;
}

3 初始化Winsock

所有调用Winsock函数的程序都必须初始化Winsock

1. 创建名为wsaData一个WSADATA对象

   WSADATA wsaData;
   

2. 调用WSAStartup并检查他的返回值

   int iResult;// Initialize Winsock
   iResult = WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData);
   if (iResult != 0) {printf("WSAStartup failed: %d\n", iResult);return 1;
   }
   

   调用WSAStartup来初始化Ws2_32.dll

   结构体WSADATA 包含了Windows Sockets实现的信息, MAKEWORD(2, 2)指定Winsock的版本为2.2

4 创建用于客户端的Socket

在初始化Winsock之后，将SOCKET实现为客户端的socket

1. 声明一个addrinfo对象然后初始化它，它（addrinfo）包含了一个sockddr结构体。在这个应用程序中，地址组是未指定的(AF_UNSPEC)，因此IPv6和IPv4地址都能被返回

   这个程序中请求一个类型为TCP协议(IPPROTO_TCP)的stream socket(SOCK_STREAM)

   struct addrinfo *result = NULL,*ptr = NULL,hints;ZeroMemory(&hints, sizeof(hints));
   hints.ai_family = AF_UNSPEC;
   hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
   hints.ai_protocol = IPPROTO_TCP;
   

2. 调用getaddrinfo函数，解析在main函数参数中传递的IP地址

   在这个例子中，客户端连接到服务器上的TCP端口为27015，函数getaddrinfo的返回值用于检测是否发生错误

   #define DEFAULT_PORT "27015"// Resolve the server address and port
   iResult = getaddrinfo(argv[1], DEFAULT_PORT, &hints, &result);
   if (iResult != 0) {printf("getaddrinfo failed: %d\n", iResult);WSACleanup();return 1;
   }
   

3. 创建一个叫做ConnectSocket的SOCKET对象

   SOCKET ConnectSocket = INVALID_SOCKET;
   

4. 调用socket函数并将他的返回值赋值给变量ConnectSocket。对于这个程序，使用getaddrinfo函数返回的第一个IP地址，该地址与hints参数中指定的地址族、socket类型和协议相匹配。在这个例子中，TCP stream socket被指定为SOCK_STREAM类型和IPPROTO_TCP协议。地址族是未指定的(AF_UNSPEC)，因此被返回的IP地址可以是服务器的IPv6或IPv4地址

   如果客户端想只使用IPv6或IPv4连接，那么需要在hints的成员中将地址组族设置为AF_INET6或者AF_INET

   // Attempt to connect to the first address returned by
   // the call to getaddrinfo
   ptr=result;// Create a SOCKET for connecting to server
   ConnectSocket = socket(ptr->ai_family, ptr->ai_socktype,ptr->ai_protocol);
   

5. 检查错误以确保socket是可用的

   if (ConnectSocket == INVALID_SOCKET) {printf("Error at socket(): %ld\n", WSAGetLastError());freeaddrinfo(result);WSACleanup();return 1;
   }
   

传递给函数socket的参数可以针对不同的实现进行更改。

如果函数socket调用失败，他将会返回INVALID_SOCKET

函数WSAGetLastError返回上一次错误发生时的错误代码

函数WSACleanup用于中断动态链接库Ws2_32的使用

4.1 连接到Socket

客户端要在网络上通信，必须先连接到服务器

调用connect函数，将被创建的socket和sockaddr结构体作为参数传递。和往常一样需要检查错误。

// Connect to server.
iResult = connect(ConnectSocket, ptr->ai_addr, (int)ptr->ai_addrlen);
if (iResult == SOCKET_ERROR) {closesocket(ConnectSocket);ConnectSocket = INVALID_SOCKET;
}// Should really try the next address returned by getaddrinfo
// if the connect call failed
// But for this simple example we just free the resources
// returned by getaddrinfo and print an error messagefreeaddrinfo(result);if (ConnectSocket == INVALID_SOCKET) {printf("Unable to connect to server!\n");WSACleanup();return 1;
}

getaddrinfo函数用于确定结构体sockaddr中的值。在这个例子中，被getaddrinfo函数返回的第一个IP地址用于指定被传递给connect函数的结构体sockaddr。如果调用connect失败了，那么他将尝试返回下一个addrinfo结构体，这个结构体在getaddrinfo函数返回的链表中。（也就是说result相当于一个链表，addrinfo相当于链表中的一个结点）

结构体sockaddr中指定的信息包括：

• 客户端将尝试连接的服务器的IP地址
• 客户端将要连接的服务器的端口号。当客户端调用getaddrinfo函数时，这个端口号被指定为27015

4.2 在客户端上发送和接受数据

下面的代码演示了建立连接后客户端使用的send和recv函数

#define DEFAULT_BUFLEN 512int recvbuflen = DEFAULT_BUFLEN;const char *sendbuf = "this is a test";
char recvbuf[DEFAULT_BUFLEN];int iResult;// Send an initial buffer
iResult = send(ConnectSocket, sendbuf, (int) strlen(sendbuf), 0);
if (iResult == SOCKET_ERROR) {printf("send failed: %d\n", WSAGetLastError());closesocket(ConnectSocket);WSACleanup();return 1;
}printf("Bytes Sent: %ld\n", iResult);</