Windows套接字I/O模型（1） -- 阻塞模型

套接字I/O的阻塞模型是最常见的，也是进行socket编程时最早接触的一个模型。因为它是阻塞的，所以一般都会结合线程一起使用（如将accept，recv等放到单独的线程），防止阻塞主线程。下面的示例只演示了基本都流程，并没有请其放到独立的线程中执行。

一、服务端

服务端大致流程:
1. 创建Socket
2. Bind端口
3. 开始Listen
4. accept客户端连接（一般在子线程中不间断accept）
5. send数据到客户端（也可以recv）
6. close socket

#include <winsock2.h>#include <iostream>#include <assert.h>using namespace std;#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")const u_short kPort = 10001;const std::string kHelloServer = "hello, I'm server.";int main(){    WSADATA wsaData;    WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);    WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);    SOCKET socket_ = INVALID_SOCKET;    SOCKET s_ = INVALID_SOCKET;    do     {        // (1)        socket_ = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);        if (socket_ == INVALID_SOCKET) {            std::cout << "create socket failed, GLE: " << WSAGetLastError() << std::endl;            break;        }        // (2)        struct sockaddr_in addr = { 0 };        addr.sin_family = AF_INET;        addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);        addr.sin_port = htons(kPort);        if (bind(socket_, reinterpret_cast<const sockaddr*>(&addr), sizeof(addr)) == SOCKET_ERROR) {            std::cout << "bind failed, GLE: " << WSAGetLastError() << std::endl;            break;        }        // (3)        if (listen(socket_, 5) == SOCKET_ERROR) {            std::cout << "listen failed, GLE: " << WSAGetLastError() << std::endl;            break;        }        std::cout << "listen on port: " << kPort << std::endl;        // (4)        while (true)        {            struct sockaddr_in addr_c = { 0 };            int addr_len = sizeof(addr_c);            SOCKET s = accept(socket_, reinterpret_cast<sockaddr*>(&addr_c), &addr_len);            if (s == SOCKET_ERROR) {                std::cout << "accept failed, GLE: " << WSAGetLastError() << std::endl;                break;            }            std::cout << "new connection" << endl;            // (5)            // 此处使用while循环send，详见 三、流协议            int left = kHelloServer.length();            int idx = 0;            while (left > 0) {                int err = send(s, (const char*)(kHelloServer.c_str() + idx), left, 0);                if (err == SOCKET_ERROR) {                    std::cout << "send failed, GLE: " << WSAGetLastError() << std::endl;                    break;                }                left -= err;                idx += err;                std::cout << "bytes sent: " << err << std::endl;            }        }    } while (false);    // (6)    closesocket(socket_);    closesocket(s_);    WSACleanup();    return 0;}

二、客户端

客户端大致流程：
1. 创建Socket
2. connect服务端
3. recv接收数据从服务端(也可以send)
4. close socket

#include <iostream>#include <winsock2.h>#include <assert.h>#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")const std::string kIP = "127.0.0.1";const u_short kPort = 10001;const std::string kHelloClient = "hello, I'm client.";int main(){    WSADATA wsaData;    WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);    WSAStartup(wVersionRequested, &wsaData);    SOCKET socket_ = INVALID_SOCKET;    do     {        // (1)        socket_ = ::socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);        if (socket_ == INVALID_SOCKET) {            std::cout << "create socket failed, GLE: " << WSAGetLastError() << std::endl;            break;        }        // (2)        struct sockaddr_in addr = { 0 };        addr.sin_family = AF_INET;        addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(kIP.c_str());        addr.sin_port = htons(kPort);        if (connect(socket_, reinterpret_cast<const sockaddr*>(&addr), sizeof(addr)) == SOCKET_ERROR) {            std::cout << "connect failed, GLE: " << WSAGetLastError() << std::endl;            break;        }        // (3)        char buf[100] = { 0 };        int err = recv(socket_, buf, 100, 0);        if (err > 0) {            std::cout << "recv: " << buf << std::endl;        }        else if (err == 0) {            std::cout << "connection closed." << std::endl;            break;        }        else {            std::cout << "recv failed, GLE: " << WSAGetLastError() << std::endl;            break;        }    } while (false);    // (4)    closesocket(socket_);    WSACleanup();    return 0;}

三、流协议

由于大多数面向连接的协议（如TCP）也是流协议。在流协议中，发送者和接收者可以将数据分解成小块数据，或将数据合并成大块数据。对于流套接字上收发数据所有用的函数（如send, recv），需要知道的是：它们不能保证要求进行读取或写入的数据量。比如用send发送一个有1024字节的字符缓冲区时，send函数可能返回的已发出的字节数少于1024。因为对每个收发数据的套接字来说，系统都为它们分配了充足的缓冲区空间，所以send的返回值将被设为已经发送的字节数。

针对这种情况，要保证缓冲区所有数据都被发送出去，可以采用下面的代码：

int left = kHelloServer.length();int idx = 0;while (left > 0) {    int err = send(s, (const char*)(kHelloServer.c_str() + idx), left, 0);    if (err == SOCKET_ERROR) {        std::cout << "send failed, GLE: " << WSAGetLastError() << std::endl;        break;    }    left -= err;    idx += err;    std::cout << "bytes sent: " << err << std::endl;}

对于接收数据来说，也可以采用上面的方式，但意义不大，因为我们一般都是循环的、不间断的接收数据，很少有上面的例子中的，只接收一次的情况。