C++网络socket编程指南

1、Socket,使用Win32 API,一個網路通訊程式,什麼是Socket,凡是網路兩端互相連線傳送資料時的溝通介面就是 socket，是一個網路系統的通訊函式庫，在任何作 業系統中可以通用 主要的5大函式： socket() 電話 bind() 線路(第幾分機?) listen() 準備好接聽(啟用鈴聲) connect() 撥電話出去 accept() 對方接聽,Socket函式，指定通訊協定,socket ( )函式,int SOCKET socket( int af, int type, int protocol ); af ：位址資料族系(family)，用不同方式表示網路位址 ty

2、pe：通訊方式 Protocal：傳輸協定編號 回傳值：-1表示建立socket發生錯誤 若成功則回傳非負整數，稱為socket descriptor (socket描述子),選項設定,af: 選擇AF_INET Internet address family 對應的網路位址資料格式是 unsigned long(無號長整數) type：SOCK_STREAM 虛擬路徑連接方式(TCP用) SOCK_DGRAM 資料包方傳遞式(UDP用) protocal：選擇IPPROTO_TCP (TCP通訊協定) 或寫入0，交由系統設定,範例,SOCKET sock;/宣告 sock = socket(

3、/設定 AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP );,Bind函式，指定本地端位置,Bind()函式,int bind( SOCKET s, const struct sockaddr* name, int namelen ); s : 指定好通訊協定的socket name : 指定本地端位址，資料格式為sockaddr namelen : name之資料長度(單位byte) 回傳值：-1表錯誤，否則為0,Sockaddr_in 格式(IPv4用),struct sockaddr_in short sin_family;u_short sin_port; stru

4、ct in_addr sin_addr; char sin_zero8; ; sin_family:位址資料族系，同樣設定為AF_INET sin_port:主機開啟的通訊埠號 用htons() 寫入 sin_addr:主機IP位址 in_addr資料格式 sin_zero8:目前沒用處，保留以後使用,in_addr格式,typedef 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; in_addr; 使用了u

5、nion的結構體，實際上的大小是一個32bit的長整數 所以只要注意u_long S_addr這個變數 將IP對此變數寫入便可 函式庫引入的標頭檔應該會有定義 #define s_addr S_un.s_addr 此後只要對前一頁之變數sin_addr.s_addr存取便可 寫入時使用inet_addr(“IP位址字串”)轉換成unsigned long,範例,SOCKET Sock; sockaddr_in saServer; Sock = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP ); / 設定本機通訊用的位址 saServer.sin_famil

6、y = AF_INET; saServer.sin_port = htons(5150);/啟用5150 port saServer.sin_addr.s_addr = inet_addr(“140.115.65.30”); /設定本機IP / 呼叫Bind函式 bind(Sock,(SOCKADDR*) ,Listen函式 設定socket等待外部連線,listen()是使Socket進入等待連線狀態，等待客戶端(Client) 連上線來，很顯然的呼叫此函式的主機，功能會是一台伺服器(Server)。 如果有Client想要連過來，此時可以呼叫connect()來跟Server 連線。而Se

7、rver接受後會建立新的socket和Client通訊，listen socket則繼續存在等待其他Client，直到關閉為止。,listen()函式,int listen( SOCKET s, int backlog ); s：設定好bind(),並且尚未連線的socket Backlog：等待Server接受連線前，同時最大連線數 回傳值：-1表錯誤，否則為0,Accept函式 接受外部連線,Blocking Non-blocking,Accept() 函式,SOCKET accept( SOCKET s, struct sockaddr* addr, int* addrlen ); s：

8、一個設定為listen狀態的socket sddr：Client端位址資訊，由函式自動產生填入 addrlen：sddr長度，由函式自動產生 回傳值：-1表示錯誤，否則傳回另一個包含Client端資訊的新socket descriptor，作為傳送資料用 傳進accept()的listen socket本身並沒有辦法作資料的傳輸，所以必須透過accept()產生一個包含通訊協定、Server、Client資訊的新socket，利用他就可以進行資料的傳輸了,範例,ListenSocket 為一個bind()過且未連線的socket / 設定socket為接聽外部連線用 if (listen( L

9、istenSocket, 1 ) = SOCKET_ERROR) printf(Error listening on socket.n); / 宣告一個用來和Client連線用的socket SOCKET AcceptSocket; / 接受外部連線 while(1) AcceptSocket = SOCKET_ERROR; /尚未取得socket descriptor，等待外部連線進入時重設 while( AcceptSocket = SOCKET_ERROR ) AcceptSocket = accept( ListenSocket, NULL, NULL ); printf(Client

10、 connected.n); break; ,connect函式 與等待接聽的socket連線,Client端若要與Server溝通，必須透過connect建立連線，經過驗證確定連線成功後，才能進行資料傳輸。 三向交握(three-way handshake)機制： 1.Client向Server提出連線要求(connect() 2.Server若接到要求，則回應Clinet接到要求 3.Client接到回應，向Server表示收到回覆 至此才算連線建立完成，雙方可以開始交換資料 若發生錯誤，則會由轉送中繼站回傳ICMP錯誤訊息 connect函式讀到後，會回報錯誤給程式,connect()函

11、式,int connect( SOCKET s, const struct sockaddr* name, int namelen ); 設定方式請參照bind()函式 name內資料為 回傳值：-1表錯誤，否則回傳0,recv(),send()函式 處理資料收送,從先前設定好Server與Client的通訊方式後，我們利用進行資料交換的函式recv(),send()來處理要溝通的資料，其實資料溝通的函式有許多種類，read(), write(),readv(),writev(),recvmsg(), sendmsg()等等，我們介紹recv()和send()給大家入門，其他函式的使用可以查閱

12、MSDN或 man 說明文件,recv() 函式,int recv( SOCKET s, char* buf, int len, int flags ); s：一個建立連線成功的socket buf：呼叫recv，用來儲存收到資料的暫存器 len：buf的長度(byte) flags：選擇工作模式，一般填入0 回傳值：-1表錯誤，否則傳回接受到資料的長度(byte),send()函式,int send( SOCKET s, const char* buf, int len, int flags ); s：一個建立連線成功的socket buf：用來儲存將送出資料的暫存器 len：buf的長度(

13、byte) flags：選擇工作模式，一般填入0 回傳值：-1表錯誤，否則傳回送出資料的長度(byte),範例,/Server端 int bytesSent; int bytesRecv = SOCKET_ERROR; char sendbuf32 = Server: Sending Data.; char recvbuf32 = ; bytesRecv = recv( m_socket, recvbuf, 32, 0 ); printf( Bytes Recv: %ldn, bytesRecv ); bytesSent = send( m_socket, sendbuf, strlen(se

14、ndbuf), 0 ); printf( Bytes Sent: %ldn, bytesSent ); /Client端 int bytesSent; int bytesRecv = SOCKET_ERROR; char sendbuf32 = Client: Sending data.; char recvbuf32 = ; bytesSent = send( m_socket, sendbuf, strlen(sendbuf), 0 ); printf( Bytes Sent: %ldn, bytesSent ); while( bytesRecv = SOCKET_ERROR ) byt

15、esRecv = recv( m_socket, recvbuf, 32, 0 ); if ( bytesRecv = 0 | bytesRecv = WSAECONNRESET ) printf( Connection Closed.n); break; if (bytesRecv 0) return; printf( Bytes Recv: %ldn, bytesRecv ); ,closesocket(),shutdown()函式 中斷連線,在accept()或connect()成功後建立的通訊用socket，必須由Client或Server下達closesocket()或shutdow

16、n()來結束連線。 closesocket()可以用來終止TCP連線，但不會馬上關閉，必須等到該socket不在動作後才切斷連線，這和TCP協定中使用到的sliding window有關，這是用完再關的函式，而shutdown()是有強制性質的中斷連線函式，用來控制socket的IO。 一個好的中斷連線作法應有四步： 1.結束傳送資料 2.使用shutdown()，設定為禁止送出資料 3.呼叫recv()，確定收到的資料長度為0，避免遺漏資訊 4.closesocket() 來關閉socket 註：在Winsock中使用的closesocket()和BSD socket中的close()是相同

17、的,closesocket() 與 shutdown()函式,int closesocket( SOCKET s ); int shutdown( SOCKET s, int how ); s：使用中的socket how：控制socket工作的方式 SD_RECEIVE 禁止輸入(disable recv()函式) SD_SEND 禁止輸出(disable send()函式) SD_BOTH 雙向禁止 回傳值：-1表錯誤，否則傳回0,Server-Client Model,recv() send(),WINSOCKETS,#include ,WINSOCKETS,WSADATA wsadat

18、a; if (WSAStartup(0 x101,(LPWSADATA) ,WINSOCKETS,WSACleanup();,Server端用到的元件,ListBox 顯示項目清單可以利用 ListBox1-Items-Add()新增資料或是ListBox1-Items-Insert()插入資料Add(字串), Insert(位置,字串)由於本次Server端只用到這一個元件，直接拉到滿版,Server端用到的元件,Timer 計時器等待，定時輪詢,Server端用到的語法,#define A B 定義A為B，如利用#define Add(Text) ListBox1-Items-Insert(0,Text)這樣就可以用簡短的Add(“文字”)指令取代一長串的Insert指令 註：#define只會