Winsock编程流程

本文参考了《Window程序设计》加些自己的理解，写下本文以便加深对winsock的理解。

Winsock的编程一般步骤是固定的：

1.Winsock库的装入，初始化和释放。

2.套接字的创建和关闭。

3.绑定套接字到指定IP地址和端口号。

4.设置套接字进入监听状态。

5.接收连接请求。

6.收发数据。

1.Winsock库的装入、初始化和释放：

所有的WinSock函数都是从socket的函数库里导出来的。在MSVC中是从WS2_32.DLL文件中，在MinGW的gcc中是.a的文件。

所以在MS的vc或者vs中使用socket函数需要包含相应的文件

#pragma comment(lib, "wscok32.lib")

在使用MinGW的gcc的(如dev-c++)，在gcc里是没有 #pragma comment(lib, "Winsock.lib") 这种预编译库指令的

另外gcc使用的静态库也不是用.lib,而是.a 。

WSAStartup必须是winsock首先调用的函数，它允许应用程序制定所需要的Windows Sockets API的版本，获取特定Winsock实现的详细信息。

仅当使用这个函数成功之后，应用程序才可以调用其它的Winsock API。

// 初始化套接字动态库WSADATA wsaData;if ( WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData) != 0 ) {printf( "winsock load faild!\n" );return -1;}

每一个对WSAStartup的调用都必须对一个WSACleanup的调用，此函数释放Winsock库。

WSACleanup(); // 资源释放

2.套接字的创建和关闭：

使用套接字之前，必须调用socket函数创建一个套接字的对象，此函数调用成功将返回套接字的句柄。

SOCKET Server = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP );if ( Server == INVALID_SOCKET ) {printf( "socket faild!\n" );WSACleanup();return -1;}

创建socket对象的函数原型：

SOCKET socket(int af, // 用来指定套接字使用的地址格式,Winsock中只支持AF_INET int type, // 用来指定套接字的类型 int protocol // 配合type参数使用,指定协议类型,可以是IPPROTO_TCP等 );

type 参数用来指定套节字的类型。套节字有流套接字、数据报套节字和原始套节字等，

下面是常见的几种套节字类型定义：

SOCK_STREAM 流套节字，使用 TCP 协议提供有连接的可靠的传输

SOCK_DGRAM数据报套节字，使用 UDP 协议提供无连接的不可靠的传输
SOCK_RAW 原始套节字，WinSock 接口并不使用某种特定的协议去封装它，而是有程序自行处理数据报以及协议首部

函数执行失败的时候返回INVALID_SOCKET(即-1)。

当不使用socket对象的时候应该使用closesocket函数将它关闭，如果没有发生错误，函数返回0，否则返回SOCKET_ERROR.

closesocket( Client ); 

3.绑定套接字到指定的IP地址和端口号：

socket程序主要用于两台电脑间的通讯，准确的说应该是两台电脑中的进程的通讯，仅使用ip地址只能确定对方的电脑而不能确定应用进程，所以需要加上端口号用来确定进程。

为套接字关联本地地址的函数是bind，函数原型如下。

int bind(SOCKET s,// 套接字句柄 const struct sockaddr* name,// 需要关联的本地地址 int namelen // 地址长度 ); 

bind 函数用在没有建立连接的套节字上，它的作用是绑定面向连接的或者无连接的套节字。当一个套节字被 socket 函数创建以后，他存在于指定的地址家族里，但是它是未命名的。bind 函数通过安排一个本地名称到未命名的 socket 建立此 socket 的本地关联。

本地名称包含 3个部分：主机地址、协议号（分别为 UDP 或 TCP）和端口号。

//  服务端地址 sockaddr_in addrServ;addrServ.sin_family = AF_INET; // htons: 转化一个 u_short 类型从主机字节顺序到 TCP/IP 网络字节顺序(大小端存储) host to net short addrServ.sin_port = htons( 9999 );addrServ.sin_addr.s_addr = htonl( INADDR_ANY ); //  绑定套接字 if ( bind( Server, ( const struct sockaddr* )&addrServ, sizeof(addrServ) ) == SOCKET_ERROR ) {printf( "bind faild!\n" );closesocket( Server );WSACleanup(); return -1;} printf("Server is On IP:[%s],port:[%d]\n",inet_ntoa(addrServ.sin_addr),ntohs(addrServ.sin_port)); 

sockaddr_in 结构中的 sin_familly 字段用来指定地址家族，该字段和 socket 函数中的 af 参数的含义相同，所以惟一可以使用的值就是 AF_INET。

sin_port 字段和 sin_addr 字段分别指定套节字需要绑定的端口号和 IP 地址。放入这两个字段的数据的字节顺序必须是网络字节顺序。
由于网络字节顺序和 Intel CPU 的字节顺序刚好相反，所以必须首先用 htons 函数进行转换。如果应用程序不关心所使用的地址，可以为互联网地址指定 INADDR_ANY，为端口号指定 0。如果互联网地址等于 INADDR_ANY，系统会自动使用当前主机配置的所有 IP 地址，这简化了程序设计；如果端口号等于 0，程序执行时系统会分配一个惟一的端口号到这个应用程序，其值在 1024 到 5000 之间。应用程序可以在 bind 之后使用 getsockname 来知道为它分配的地址。但是要注意，直到套节字连接上之后 getsockname 才可能填写互联网地址，因为对一个主机来说可能有多个地址是可用的。

4.设置套接字进入监听状态：

listen函数设置套接字进入监听状态：

int listen(SOCKET s,// socket句柄 int backlog // 最大监听客户端数目 ); 

函数出现错误会返回SOCKET_ERROR。

5.接受连接请求：

accept函数用于接收到来的连接：

SOCKET accept(SOCKET s,// socket句柄 struct sockaddr* addr,// 一个指向sockaddr_in结构的指针,用于获取对方地址信息 int* addrlen// 一个指向地址长度的指针 ); 

该函数在 s 上取出未处理连接中的第一个连接，然后为这个连接创建一个新的套节字，返回它的句柄。新创建的套节字是处理实际连接的套节字，它与 s 有相同的属性。
程序默认工作在阻塞模式下，这种方式下如果没有未处理的连接存在，accept 函数会一直等待下去直到有新的连接发生才返回。
客户端程序在创建套接字之后，需要调用connect函数请求连接服务器：

int connect(SOCKET s,const struct sockaddr* name, // 一个指向sockaddr_in结构的指针，包含了要连接的服务器的信息 int namelen// sockaddr_in结构的长度 ); 

6.收发数据：

对于流套接字，一般使用send和recv函数收发数据。

int send(SOCKET s,const char* buf,// 要发送的数据 int buflen,// 数据长度 int flags// 指定调用方式,通常设为 0 );

int recv(SOCKET s,const char* buf,  // 接收数据的数组 int buflen,  // 缓冲区大小 int flags  // 0); 

send 函数在一个连接的套节字上发送缓冲区内的数据，返回发送数据的实际字节数。

recv函数从对方接收数据，并存储它到指定的缓冲区。

flags 参数在这两函数中通常设为 0。
在阻塞模式下，send 将会阻塞线程的执行直到所有的数据发送完毕（或者一个错误发生），

recv 函数将返回尽可能多的当前可用信息，一直到缓冲区指定的大小。

下一篇中将会给出一个socket程序的例子，环境是windows+Dev-C++(MinGW-gcc)。