第16章 Windows套接字编程

Server.exe PortNumber，例如Server 8000 Client.exe IPAddress PortNumber，例如Client 127.0.0.1 8000 然后在客户端的命令⾏输⼊字符串并回车，客户端将会把消息发送到服务器，考试.⼤提⽰服务器再把消息传回客户端。

服务器端，Server.cpp //Server.cpp #include #include #include #pragma comment(lib,"ws2_32.lib") int main(int argc, char* argv[]){ //判断是否输⼊了端⼝号 if(argc!=2){ printf("Usage: %s PortNumber\n",argv[0]); exit(-1); } //把端⼝号转化成整数 short port; if((port = atoi(argv[1]))==0){ printf("端⼝号有误！"); exit(-1); } WSADATA wsa; //初始化套接字DLL if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsa)!=0){ printf("套接字初始化失败!"); exit(-1); } //创建套接字 SOCKET serverSocket; if((serverSocket=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))==INVALID_SOCKET){ printf("创建套接字失败！"); exit(-1); } struct sockaddr_in serverAddress; memset(&serverAddress,0,sizeof(sockaddr_in)); serverAddress.sin_family=AF_INET; serverAddress.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); serverAddress.sin_port = htons(port); //绑定 if(bind(serverSocket,(sockaddr*)&serverAddress,sizeof(serverAddress))==SOCKET_ERROR){ printf("套接字绑定到端⼝失败！端⼝: %d\n",port); exit(-1); } //进⼊侦听状态 if(listen(serverSocket,SOMAXCONN)==SOCKET_ERROR){ printf("侦听失败！"); exit(-1); } printf("Server %d is listening......\n",port); SOCKET clientSocket;//⽤来和客户端通信的套接字 struct sockaddr_in clientAddress;//⽤来和客户端通信的套接字地址 memset(&clientAddress,0,sizeof(clientAddress)); int addrlen = sizeof(clientAddress); //接受连接 if((clientSocket=accept(serverSocket,(sockaddr*)&clientAddress,&addrlen))==INVALID_SOCKET){ printf("接受客户端连接失败！"); exit(-1); } printf("Accept connection from %s\n",inet_ntoa(clientAddress.sin_addr)); char buf[4096]; while(1){ //接收数据 int bytes; if((bytes=recv(clientSocket,buf,sizeof(buf),0))==SOCKET_ERROR){ printf("接收数据失败!\n"); exit(-1); } buf[bytes]='\0'; printf("Message from %s: %s\n",inet_ntoa(clientAddress.sin_addr),buf); if(send(clientSocket,buf,bytes,0)==SOCKET_ERROR){ printf("发送数据失败！"); exit(-1); } } //清理套接字占⽤的资源 WSACleanup(); return 0; } 客户端，Client.cpp //Client.cpp #include #include #include #pragma comment(lib,"ws2_32.lib") int main(int argc, char* argv[]){ //判断是否输⼊了IP地址和端⼝号 if(argc!=3){ printf("Usage: %s IPAddress PortNumber\n",argv[0]); exit(-1); } //把字符串的IP地址转化为u_long unsigned long ip; if((ip=inet_addr(argv[1]))==INADDR_NONE){ printf("不合法的IP地址：%s",argv[1]); exit(-1); } //把端⼝号转化成整数 short port; if((port = atoi(argv[2]))==0){ printf("端⼝号有误！"); exit(-1); } printf("Connecting to %s:%d......\n",inet_ntoa(*(in_addr*)&ip),port); WSADATA wsa; //初始化套接字DLL if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsa)!=0){ printf("套接字初始化失败!"); exit(-1); } //创建套接字 SOCKET sock; if((sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP))==INVALID_SOCKET){ printf("创建套接字失败！"); exit(-1); } struct sockaddr_in serverAddress; memset(&serverAddress,0,sizeof(sockaddr_in)); serverAddress.sin_family=AF_INET; serverAddress.sin_addr.S_un.S_addr = ip; serverAddress.sin_port = htons(port); //建⽴和服务器的连接 if(connect(sock,(sockaddr*)&serverAddress,sizeof(serverAddress))==SOCKET_ERROR){ printf("建⽴连接失败！"); exit(-1); } char buf[4096]; while(1){ printf(">"); //从控制台读取⼀⾏数据 gets(buf); //发送给服务器 if(send(sock,buf,strlen(buf),0)==SOCKET_ERROR){ printf("发送数据失败！"); exit(-1); } int bytes; if((bytes=recv(sock,buf,sizeof(buf),0))==SOCKET_ERROR){ printf("接收数据失败!\n"); exit(-1); } buf[bytes]='\0'; printf("Message from %s: %s\n",inet_ntoa(serverAddress.sin_addr),buf); } //清理套接字占⽤的资源 WSACleanup(); return 0; }。

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 * lpV endorInfo;} WSADATA, FAR * LPWSADATA;成员：wVersionWindows Sockets DLL期望调用者使用的Windows Sockets规范的版本。

高位字节存储副版本号, 低位字节存储主版本号，可以用WORD MAKEWORD(BYTE,BYTE ) 返回这个值,例如:MAKEWORD(1,1)wHighVersion这个DLL能够支持的Windows Sockets规范的最高版本。

通常它与wV ersion相同。

szDescription以null结尾的ASCII字符串，Windows Sockets DLL将对Windows Sockets实现的描述拷贝到这个字符串中，包括制造商标识。

文本（最多可以有256个字符）可以包含任何字符，但是要注意不能包含控制字符和格式字符，应用程序对其最可能的使用方式是把它（可能被截断）显示在在状态信息中。

szSystemStatus以null结尾的ASCII字符串，Windows Sockets DLL把有关的状态或配置信息拷贝到该字符串中。

Windows Sockets DLL应当仅在这些信息对用户或支持人员有用时才使用它们，它不应被作为szDescription域的扩展。

iMaxSockets单个进程能够打开的socket的最大数目。

Windows Sockets的实现能提供一个全局的socket池，可以为任何进程分配；或者它也可以为socket分配属于进程的资源。

套接字编程的简单实现方法套接字编程的简单实现方法通常包括以下几个步骤：1. 创建套接字：使用socket()函数创建一个套接字对象。

例如，在Python中可以使用socket模块的socket函数来创建套接字，如下所示：pythonimport socketsock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)此处创建了一个TCP套接字，使用IPv4地址族（AF_INET）。

2. 绑定套接字：使用bind()函数将套接字绑定到一个特定的地址和端口号。

例如：pythonsock.bind(('localhost', 8000))此处将套接字绑定到本地主机的8000端口。

3. 监听连接请求：使用listen()函数监听连接请求，指定队列的最大长度。

例如：pythonsock.listen(1)此处指定最大连接数为1。

4. 接受连接请求：使用accept()函数接受客户端的连接请求，返回一个新的套接字和连接的地址。

例如：pythonclient_sock, address = sock.accept()此处接受连接请求并返回客户端的套接字对象和地址。

5. 发送和接收数据：使用send()和recv()函数发送和接收数据。

例如：pythonclient_sock.send('Hello, client!')data = client_sock.recv(1024)此处发送一条消息给客户端，并接收客户端返回的数据。

6. 关闭套接字：使用close()函数关闭套接字连接。

例如：pythonclient_sock.close()sock.close()此处关闭客户端和服务器的套接字连接。

这只是套接字编程的简单实现方法，实际应用中可能还需要处理异常、多线程或多进程等情况。

不同编程语言和操作系统的实现方式可能会有所不同，具体使用时需要根据实际情况进行相应的调整。

内容预览VC＋＋环境下WinSock编程及实例分析王振江（华北电力大学，河北保定071003）摘要：Visual C＋＋对网络应用程序开发的支持是十分强大和充分的。

为了简化WinSock网络编程，Microsoft的基本类库（Microsoft Foundation Class或MFC）提供了两种利用Windows Sockets进行网络通信的编程模式，这两种模式即为用CAsyncSocket类和派生于CAsyncSocket的CSocket类来编程。

通过创建一个比较简单的基于MFC WinSock类的应用程序，详细分析了WinSock编程。

关键词：WinSock；网络；CSocket最近几年，计算机网络的发展一日千里，人们对网络服务应用程序的要求也越来越高、越来越多。

现在虽然有很多的网络应用程序，但是在很多的情况下，需要开发适合自己使用的网络应用程序。

Microsoft公司的Visual C＋＋平台是一个具有高度综合性的软件开发工具，它不仅具有很强的程序处理能力，而且还能提供多种的编程风格；与Visual C＋＋捆绑的MFC（Microsoft Foundation Class）提供了大量的封装良好的类，使用户在使用Visual C＋＋时有如虎添翼的感觉。

Visual C＋＋对网络应用程序开发的支持是十分强大和充分的。

1WinSock编程原理直接采用WinSock API函数来编程对于初学者很不轻松，不但要记忆很多的WinSock API函数的调用格式，还要了解设计WinSock网络编程的算法。

对于编写Windows应用程序来说，还要涉及复杂的消息驱动机制，涉及事件处理函数来处理套接字发送、接收数据等事件。

为了简化WinSock网络编程，使用户专注于应用程序算法的设计，Microsoft的基本类库（MicrosoftFoundation Class或MFC）提供了两种利用WindowsSockets进行网络通信的编程模式，这两种模式即为用CAsyncSocket类和派生于CAsyncSocket的CSocket类来编程。

Windows套接字编程：基于TCP和UDP协议使⽤T C P / I P协议的应⽤程序通常采⽤两种应⽤编程接⼝（A P I）：s o c k e t和T L I（运输层接）。

前者有时称作“ Berkeley socket ”，表明它是从伯克利版发展⽽来的。

后者起初是由AT & T开发的，有时称作X T I（X / O p e n运输层接⼝），以承认X / O p e n这个⾃⼰定义标准的国际计算机⽣产商所做的⼯作。

X T I实际上是T L I的⼀个超集。

⽽在windows操作系统中，实现了windows版本的socketAPI，⼜称winsock。

⼤家都知道不管是TCP/IP还是OSI的ISO协议都是分层模式的，⽤层的概念屏蔽的下层的细节，只要完成⾃层的功能即可，因⽽程序员在做⽹络编程时并不需要去关⼼⽹络底层的具体实现，只需要关⼼软件的功能即可，极⼤的简化了程序的编写。

因⽽我们在学习⽹络socket 编程时并不⼀定要很多的⽹络⽅⾯的知识，甚⾄是TCP/IP协议的知识也不需要太多。

因⽽在着我就不介绍那⽅⾯的知识了，如果要了解⽹上也四处都有那些被别⼈应⽤了N遍的经典的介绍。

在这只介绍基于TCP和UDP的简单的编程实现。

现今的⽹络程序⼀般都是基于C/S模型，即客户机-服务器模型。

这种结构将主要运算操作放在中⼼计算机上。

同集中式⼤型计算系统⽐较，"客户-服务器"结构的主要优点是提供了良好的实⽤性、灵活性、交互性和可扩展性。

"客户-服务器"以数据库服务器取代集中式⽂件共享进⽽实现了计算机系统之间的松耦合。

"客户-服务器"(Client/Server)是典型的Web信息系统模式。

"客户-服务器"⼀词在20世纪80年代⾸先被提出，起初，主要指个⼈计算机和Web的连接，在互联⽹中，主要指计算机系统之间通过Web的信息交互传递模式；"客户"是指信息服务的索取⽅，"服务器"指服务的提供⽅，根据软件的不同设置，⼀台计算机可以是客户也可以是服务器。

Windows下的socket（套接字编程）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：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。

套接字编程
套接字编程是一种应用程序开发技术，广泛用于网络应用的实现。

它是一种可编程的互联终端，允许应用程序通过网络进行通信。

套接
字是网络访问的一个接口，可以构建客户机，服务器和中间网络设备。

套接字编程有一些基本的概念，它须要有一个套接字结构，一个
网络地址，一个传输协议和一些有关消息头，用以提供软件访问某种
网络权利。

套接字编程分为服务器和客户端，服务器负责处理客户端请求，
接收和处理信息。

而客户端则负责发送数据，它可以根据服务器发出
的数据作出反应。

两个计算机之间的交互就需要使用套接字编程。

当发起的连接请求成功后，终端将使用网络地址信息连接对方，
这时，服务器会给客户端发送一个应答，以确认连接已经建立成功。

当双方建立连接后，客户端和服务器都可以通过套接字编程发送和接
收信息。

套接字编程是一种常用的网络编程技术，用于实现网络应用的开发。

它可以实现实时通信，构建客户端服务器架构，使不同的终端计算机通过网络进行连接，以及实现互联网程序等功能。