初遇SOCKET套接字（socket基本概念）

1、 Winsock 的I/O操作两种I/O模式
1).阻塞模式：执行I/O操作完成前会一直进行等待，不会将控制权交给程序。套接字 默认为阻塞模式。可以通过多线程技术进行处理。

2).非阻塞模式：执行I/O操作时，Winsock函数会返回并交出控制权。这种模式使用 起来比较复杂，因为函数在没有运行完成就进行返回，会不断地返回 WSAEWOULDBLOCK错误。但功能强大。

为了解决这个问题，提出了进行I/O操作的一些I/O模型,下面介绍最常见的三种：

2、select模型

通过调用select函数可以确定一个或多个套接字的状态，判断套接字上是否有数据，或者能否向一个套接字写入数据。

<span style="font-size:14px;">int select( int nfds, fd_set FAR * readfds, fd_set FAR * writefds, fd_set FAR *exceptfds, const struct timeval FAR * timeout );</span>

1).先来看看涉及到的结构的定义

a、 d_set结构：

<span style="font-size:14px;">#define FD_SETSIZE 64typedef struct fd_set {u_int fd_count; /* how many are SET? */SOCKET fd_array[FD_SETSIZE]; /* an array of SOCKETs */} fd_set; </span>

fd_count为已设定socket的数量
fd_array为socket列表，FD_SETSIZE为最大socket数量，建议不小于64。这是微软建议的。

B、timeval结构：

<span style="font-size:14px;">struct timeval {long tv_sec; /* seconds */long tv_usec; /* and microseconds */};</span>

tv_sec为时间的秒值。
tv_usec为时间的毫秒值。
这个结构主要是设置select()函数的等待值，如果将该结构设置为(0,0)，则select()函数会立即返回。

2).再来看看select函数各参数的作用
1. nfds：没有任何用处，主要用来进行系统兼容用，一般设置为0。
2. readfds：等待可读性检查的套接字组。
3. writefds；等待可写性检查的套接字组。
4. exceptfds：等待错误检查的套接字组。
5. timeout：超时时间。

6. 函数失败的返回值：调用失败返回SOCKET_ERROR,超时返回0。

readfds、writefds、exceptfds三个变量至少有一个不为空，同时这个不为空的套接字组种至少有一个socket，道理很简单，否则要select干什么呢。

 举例：测试一个套接字是否可读：

<span style="font-size:14px;">fd_set fdread;//FD_ZERO定义// #define FD_ZERO(set) (((fd_set FAR *)(set))->fd_count=0)FD_ZERO(&fdread);FD_SET(s,&fdread)； //加入套接字，详细定义请看winsock2.hif(select(0,%fdread,NULL,NULL,NULL)>0{<span style="white-space: pre;"></span>//成功<span style="white-space: pre;"></span>if(FD_ISSET(s,&fread) //是否存在fread中，详细定义请看winsock2.h<span style="white-space: pre;"></span>{<span style="white-space: pre;"></span>//是可读的<span style="white-space: pre;"></span>}}</span>

3).I/O操作函数：主要用于获取与套接字相关的操作参数。

int ioctlsocket(SOCKET s, long cmd, u_long FAR * argp ); 

s为I/O操作的套接字。
cmd为对套接字的操作命令。
argp为命令所带参数的指针。

常见的命令：
//确定套接字自动读入的数据量

#define FIONREAD _IOR(''''f'''', 127, u_long) /* get # bytes to read */

//允许或禁止套接字的非阻塞模式，允许为非0，禁止为0

#define FIONBIO _IOW(''''f'''', 126, u_long) /* set/clear non-blocking i/o */

//确定是否所有带外数据都已被读入

#define SIOCATMARK _IOR(''''s'''', 7, u_long) /* at oob mark? */

3、WSAAsynSelect模型：
WSAAsynSelect模型也是一个常用的异步I/O模型。应用程序可以在一个套接字上接收以WINDOWS消息为基础的网络事件通知。该模型的实现方法是通过调用WSAAsynSelect函
数 自动将套接字设置为非阻塞模式，并向WINDOWS注册一个或多个网络时间，并提供一个通知时使用的窗口句柄。当注册的事件发生时，对应的窗口将收到一个基于消息的通知。

int WSAAsyncSelect( SOCKET s, HWND hWnd, u_int wMsg, long lEvent); 

s为需要事件通知的套接字
hWnd为接收消息的窗口句柄

wMsg为要接收的消息

lEvent为掩码，指定应用程序感兴趣的网络事件组合，主要如下：
#define FD_READ_BIT 0
#define FD_READ (1 << FD_READ_BIT) 期望在套接字上收到数据（即读准备好）时接到通知
#define FD_WRITE_BIT 1
#define FD_WRITE (1 << FD_WRITE_BIT) 期望在套接字上可发送数据（即写准备好）时接到通知
#define FD_OOB_BIT 2
#define FD_OOB (1 << FD_OOB_BIT) 期望在套接字上有带外数据到达时接到通知
#define FD_ACCEPT_BIT 3
#define FD_ACCEPT (1 << FD_ACCEPT_BIT) 期望在套接字上有外来连接时接到通知
#define FD_CONNECT_BIT 4
#define FD_CONNECT (1 << FD_CONNECT_BIT) 期望在套接字连接建立完成时接到通知
#define FD_CLOSE_BIT 5

#define FD_CLOSE (1 << FD_CLOSE_BIT) 期望在套接字关闭时接到通知

例如要接收读写通知：

int nResult= WSAAsyncSelect(s,hWnd,wMsg,FD_READ|FD_WRITE)；if(nResult==SOCKET_ERROR){<span style="white-space:pre"></span>//错误处理}int nResult= WSAAsyncSelect(s,hWnd,0，0)； <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">//取消通知</span>

当应用程序窗口hWnd收到消息时，wMsg.wParam参数标识了套接字，lParam的低字标明
了网络事件，高字则包含错误代码。

4、WSAEventSelect模型
WSAEventSelect模型类似WSAAsynSelect模型，但最主要的区别是网络事件发生时会被发送到一个事件对象句柄，而不是发送到一个窗口。

使用步骤如下：
a、 创建事件对象来接收网络事件：

#define WSAEVENT HANDLE
#define LPWSAEVENT LPHANDLE
WSAEVENT WSACreateEvent( void );
该函数的返回值为一个事件对象句柄，它具有两种工作状态：已传信(signaled)和未传信(nonsignaled)以及两种工作模式：人工重设(manual reset)和自动重设(auto reset)。默认未
未传信的工作状态和人工重设模式。

b、将事件对象与套接字关联，同时注册事件，使事件对象的工作状态从未传信转变未已传信。
int WSAEventSelect( SOCKET s,WSAEVENT hEventObject,long lNetworkEvents );
s为套接字
hEventObject为刚才创建的事件对象句柄
lNetworkEvents为掩码，定义如上面所述

c、I/O处理后，设置事件对象为未传信
BOOL WSAResetEvent( WSAEVENT hEvent );//Hevent为事件对象
成功返回TRUE，失败返回FALSE。

d、等待网络事件来触发事件句柄的工作状态：

DWORD WSAWaitForMultipleEvents( DWORD cEvents,const WSAEVENT FAR * lphEvents, BOOL fWaitAll,DWORD dwTimeout, BOOL fAlertable );

lpEvent为事件句柄数组的指针
cEvent为为事件句柄的数目，其最大值为WSA_MAXIMUM_WAIT_EVENTS
fWaitAll指定等待类型：TRUE：当lphEvent数组重所有事件对象同时有信号时返回；
FALSE：任一事件有信号就返回。
dwTimeout为等待超时（毫秒）
fAlertable为指定函数返回时是否执行完成例程

对事件数组中的事件进行引用时，应该用WSAWaitForMultipleEvents的返回值，减去预声明值WSA_WAIT_EVENT_0，得到具体的引用值。例如：

nIndex=WSAWaitForMultipleEvents(…);MyEvent=EventArray[Index- WSA_WAIT_EVENT_0];

e、判断网络事件类型：

int WSAEnumNetworkEvents( SOCKET s,WSAEVENT hEventObject, LPWSANETWORKEVENTS lpNetworkEvents );

s为套接字
hEventObject为需要重设的事件对象
lpNetworkEvents为记录网络事件和错误代码，其结构定义如下：

typedef struct _WSANETWORKEVENTS {long lNetworkEvents;int iErrorCode[FD_MAX_EVENTS];} WSANETWORKEVENTS, FAR * LPWSANETWORKEVENTS;

f、关闭事件对象句柄：

BOOL WSACloseEvent(WSAEVENT hEvent);

调用成功返回TRUE，否则返回FALSE。

5、异步请求服务

WINDOWS SOCKETS 除支持 Berkeley Sockets 中同步请求，还增加了了一类异步请求服务函数 WSAAsyncGerXByY()。该函数是阻塞请求函数的异步版本。应用程序调用它时，由 WINDOWS SOCKETS DLL 初始化这一操作并返回调用者，此函数返回一个异步句柄，用来标识这个操作。当结果存储在调用者提供的缓冲区，并且发送一个消息到应用程序相应窗口。

常用结构如下：

HANDLE taskHnd;char hostname="rs6000";taskHnd = WSAAsyncBetHostByName(hWnd,wMsg,hostname,buf,buflen);

需要注意的是，由于 Windows 的内存对像可以设置为可移动和可丢弃，因此在操作内存对象是，必须保证 WIindows Sockets DLL 对象是可用的。

6、异步数据传输

使用 send() 或 sendto() 函数来发送数据，使用 recv() 或recvfrom() 来接收数据。Windows Sockets 不鼓励用户使用阻塞方式传输数据，因为那样可能会阻塞整个 Windows 环境。下面我们看一个异步数据传输实例：
假设套接字 s 在连接建立后，已经使用了函数 WSAAsyncSelect() 在其上注册了网络事件 FD_READ 和 FD_WRITE，并且 wMsg 值为 UM_SOCK，那么我们可以在 Windows 消息循环中增加如下的分支语句：

case UM_SOCK:switch(lParam){<span style="white-space:pre"></span>case FD_READ:<span style="white-space:pre"></span>len = recv(wParam,lpBuffer,length,0);<span style="white-space:pre"></span>break;<span style="white-space:pre"></span>case FD_WRITE:<span style="white-space:pre"></span>while(send(wParam,lpBuffer,len,0)!=SOCKET_ERROR)<span style="white-space:pre"></span>break;}