Windows Socket 异步编程(非阻塞)
来源：互联网 发布：衬衫品牌 知乎 编辑：程序博客网 时间：2024/04/30 02:41
使用Select异步模式来实现返送示例。服务器启动并监听9999端口，并将收到的客户端信息打印并返送给客户端。
重点理解的是：一个套接字是否是可读、可写状态。当服务器端socket在Accept成功之后，便是可读状态，接收客户端发送数据。当客户端发送recv函数时，这个socket便成为可写状态，服务器端便知道这个客户端可写，然后根据自己的定义发送给客户端内容。如果客户端不发送recv函数，即下面Client中的recv函数的话，服务器端保存的客户端这个socket便没有进入可写状态的时候，也就不会有回送的情况发生。
服务端：
#include <WINSOCK2.H> #include <iostream>#pragma comment(lib,"WS2_32.lib") using namespace std;#define PORT 9999 #define DATA_BUFSIZE 8192 // 定义套接字信息typedef struct _SOCKET_INFORMATION { CHAR Buffer[DATA_BUFSIZE]; // 发送和接收数据的缓冲区 WSABUF DataBuf; // 定义发送和接收数据缓冲区的结构体，包括缓冲区的长度和内容 SOCKET Socket; // 与客户端进行通信的套接字 DWORD BytesSEND; // 保存套接字发送的字节数 DWORD BytesRECV; // 保存套接字接收的字节数} SOCKET_INFORMATION, * LPSOCKET_INFORMATION; DWORD TotalSockets = 0; // 记录正在使用的套接字总数量LPSOCKET_INFORMATION SocketArray[FD_SETSIZE]; // 保存Socket信息对象的数组，FD_SETSIZE表示SELECT模型中允许的最大套接字数量// 创建SOCKET信息BOOL CreateSocketInformation(SOCKET s) { LPSOCKET_INFORMATION SI; // 用于保存套接字的信息 // printf("Accepted socket number %d\n", s); // 打开已接受的套接字编号// 为SI分配内存空间 if ((SI = (LPSOCKET_INFORMATION) GlobalAlloc(GPTR, sizeof(SOCKET_INFORMATION))) == NULL) { printf("GlobalAlloc() failed with error %d\n", GetLastError()); return FALSE; } // 初始化SI的值 SI->Socket = s; SI->BytesSEND = 0; SI->BytesRECV = 0; // 在SocketArray数组中增加一个新元素，用于保存SI对象 SocketArray[TotalSockets] = SI; TotalSockets++; // 增加套接字数量 return(TRUE); } // 从数组SocketArray中删除指定的LPSOCKET_INFORMATION对象void FreeSocketInformation(DWORD Index) { LPSOCKET_INFORMATION SI = SocketArray[Index]; // 获取指定索引对应的LPSOCKET_INFORMATION对象 DWORD i; closesocket(SI->Socket); // 关闭套接字 GlobalFree(SI); // 释放指定LPSOCKET_INFORMATION对象资源// 将数组中index索引后面的元素前移 if (Index != (TotalSockets-1)) { for (i = Index; i < TotalSockets; i++) { SocketArray[i] = SocketArray[i+1]; } } TotalSockets--; // 套接字总数减1} int main(){ SOCKET ListenSocket; // 监听套接字 SOCKET AcceptSocket; // 与客户端进行通信的套接字 SOCKADDR_IN InternetAddr; // 服务器的地址 WSADATA wsaData; // 用于初始化套接字环境 INT Ret; // WinSock API的返回值 FD_SET WriteSet; // 获取可写性的套接字集合 FD_SET ReadSet; // 获取可读性的套接字集合 DWORD Total = 0; // 处于就绪状态的套接字数量 DWORD SendBytes; // 发送的字节数 DWORD RecvBytes; // 接收的字节数// 初始化WinSock环境 if ((Ret = WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData)) != 0) { printf("WSAStartup() failed with error %d\n", Ret); WSACleanup(); return -1; } // 创建用于监听的套接字 if ((ListenSocket = WSASocket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, NULL, 0, WSA_FLAG_OVERLAPPED)) == INVALID_SOCKET) { printf("WSASocket() failed with error %d\n", WSAGetLastError()); return -1; } // 设置监听地址和端口号 InternetAddr.sin_family = AF_INET; InternetAddr.sin_addr.S_un.S_addr = htonl(INADDR_ANY); InternetAddr.sin_port = htons(PORT); // 绑定监听套接字到本地地址和端口 if(bind(ListenSocket, (PSOCKADDR)&InternetAddr, sizeof(InternetAddr)) == SOCKET_ERROR) { printf("bind() failed with error %d\n", WSAGetLastError()); return -1; } // 开始监听 if (listen(ListenSocket, 5)) { printf("listen() failed with error %d\n", WSAGetLastError()); return -1; } // 设置为非阻塞模式 ULONG NonBlock = 1; if(ioctlsocket(ListenSocket, FIONBIO, &NonBlock) == SOCKET_ERROR) { printf("ioctlsocket() failed with error %d\n", WSAGetLastError()); return -1; } CreateSocketInformation(ListenSocket);// 为ListenSocket套接字创建对应的SOCKET_INFORMATION,把ListenSocket添加到SocketArray数组中 while(TRUE) { FD_ZERO(&ReadSet);// 准备用于网络I/O通知的读/写套接字集合 FD_ZERO(&WriteSet); FD_SET(ListenSocket, &ReadSet);// 向ReadSet集合中添加监听套接字ListenSocket// 将SocketArray数组中的所有套接字添加到WriteSet和ReadSet集合中,SocketArray数组中保存着监听套接字和所有与客户端进行通信的套接字// 这样就可以使用select()判断哪个套接字有接入数据或者读取/写入数据 for (DWORD i=0; i<TotalSockets; i++) { LPSOCKET_INFORMATION SocketInfo = SocketArray[i]; FD_SET(SocketInfo->Socket, &ReadSet);//这说明该socket有读操作。而读操作是客户端发起的 FD_SET(SocketInfo->Socket, &WriteSet);//这说明该socket有写操作。 } // 判断读/写套接字集合中就绪的套接字 if((Total = select(0, &ReadSet, &WriteSet, NULL, NULL)) == SOCKET_ERROR)//将NULL以形参传入Timeout，即不传入时间结构，就是将select置于阻塞状态，一定等到监视文件描述符集合中某个文件描述符发生变化为止.服务器会停到这里等待客户端相应 { printf("select() returned with error %d\n", WSAGetLastError()); return -1; } // 依次处理所有套接字。本服务器是一个回应服务器，即将从客户端收到的字符串再发回到客户端。 for (DWORD i=0; i<TotalSockets; i++) { LPSOCKET_INFORMATION SocketInfo = SocketArray[i]; // SocketInfo为当前要处理的套接字信息// 判断当前套接字的可读性，即是否有接入的连接请求或者可以接收数据 if (FD_ISSET(SocketInfo->Socket, &ReadSet)) { if(SocketInfo->Socket == ListenSocket) // 对于监听套接字来说，可读表示有新的连接请求 { Total--; // 就绪的套接字减1// 接受连接请求，得到与客户端进行通信的套接字AcceptSocket if((AcceptSocket = accept(ListenSocket, NULL, NULL)) != INVALID_SOCKET) { // 设置套接字AcceptSocket为非阻塞模式// 这样服务器在调用WSASend()函数发送数据时就不会被阻塞 NonBlock = 1; if(ioctlsocket(AcceptSocket, FIONBIO, &NonBlock) == SOCKET_ERROR) { printf("ioctlsocket() failed with error %d\n", WSAGetLastError()); return -1; } // 创建套接字信息，初始化LPSOCKET_INFORMATION结构体数据，将AcceptSocket添加到SocketArray数组中 if(CreateSocketInformation(AcceptSocket) == FALSE) return -1; } else { if(WSAGetLastError() != WSAEWOULDBLOCK) { printf("accept() failed with error %d\n", WSAGetLastError()); return -1; } } } else // 接收数据 { Total--; // 减少一个处于就绪状态的套接字 memset(SocketInfo->Buffer, ' ', DATA_BUFSIZE); // 初始化缓冲区 SocketInfo->DataBuf.buf = SocketInfo->Buffer; // 初始化缓冲区位置 SocketInfo->DataBuf.len = DATA_BUFSIZE; // 初始化缓冲区长度// 接收数据 DWORD Flags = 0; if(WSARecv(SocketInfo->Socket, &(SocketInfo->DataBuf), 1, &RecvBytes, &Flags,NULL, NULL) == SOCKET_ERROR) { // 错误编码等于WSAEWOULDBLOCK表示暂没有数据，否则表示出现异常 if(WSAGetLastError() != WSAEWOULDBLOCK) { printf("WSARecv() failed with error %d\n", WSAGetLastError()); FreeSocketInformation(i); // 释放套接字信息 } continue; } else // 接收数据 { SocketInfo->BytesRECV = RecvBytes; // 记录接收数据的字节数 SocketInfo->DataBuf.buf[RecvBytes] = '\0'; if(RecvBytes == 0) // 如果接收到0个字节，则表示对方关闭连接 { FreeSocketInformation(i); continue; } else { cout << SocketInfo->DataBuf.buf << endl;// 如果成功接收数据，则打印收到的数据 } } } } else { // 如果当前套接字在WriteSet集合中，则表明该套接字的内部数据缓冲区中有数据可以发送 if(FD_ISSET(SocketInfo->Socket, &WriteSet)) { Total--; // 减少一个处于就绪状态的套接字 SocketInfo->DataBuf.buf = SocketInfo->Buffer + SocketInfo->BytesSEND; // 初始化缓冲区位置 SocketInfo->DataBuf.len = SocketInfo->BytesRECV - SocketInfo->BytesSEND; // 初始化缓冲区长度 if(SocketInfo->DataBuf.len > 0) // 如果有需要发送的数据，则发送数据 { if(WSASend(SocketInfo->Socket, &(SocketInfo->DataBuf), 1, &SendBytes, 0, NULL, NULL) == SOCKET_ERROR) { // 错误编码等于WSAEWOULDBLOCK表示暂没有数据，否则表示出现异常 if(WSAGetLastError() != WSAEWOULDBLOCK) { printf("WSASend() failed with error %d\n", WSAGetLastError()); FreeSocketInformation(i); // 释放套接字信息 } continue; } else { SocketInfo->BytesSEND += SendBytes; // 记录发送数据的字节数// 如果从客户端接收到的数据都已经发回到客户端，则将发送和接收的字节数量设置为0 if (SocketInfo->BytesSEND == SocketInfo->BytesRECV) { SocketInfo->BytesSEND = 0; SocketInfo->BytesRECV = 0; } } } } } // 如果ListenSocket未就绪，并且返回的错误不是WSAEWOULDBLOCK（该错误表示没有接收的连接请求），则出现异常 } } system("pause"); return 0;}#include <Winsock.h>#include <string>#include <iostream>#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")using namespace std;#define BUFSIZE 64#define PORT 9999int main(){ WSAData wsaData; SOCKET sHost; sockaddr_in addrServ; char buf[BUFSIZE]; int retVal; if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData) != 0) { cout << "WSAStartup失败!" << endl; return -1; } sHost = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); if (INVALID_SOCKET == sHost) { cout << "socket() 错误!" << endl; WSACleanup(); return -1; } addrServ.sin_family = AF_INET; addrServ.sin_port = htons(PORT); addrServ.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1"); retVal = connect(sHost, (LPSOCKADDR)&addrServ, sizeof(addrServ)); if (SOCKET_ERROR == retVal) { cout << "connect 错误!" << endl; closesocket(sHost); WSACleanup(); return -1; } while (true) { cout << "输入要发给服务器的内容" << endl; // string msg;// getline(cin, msg); char msg[BUFSIZE]; cin.getline(msg, BUFSIZE); ZeroMemory(buf, BUFSIZE); strcpy(buf, msg); retVal = send(sHost, buf, strlen(buf), 0); if (SOCKET_ERROR == retVal) { cout << "发送失败" << endl; closesocket(sHost); WSACleanup(); return -1; } retVal = recv(sHost, buf, sizeof(buf)+1, 0); cout << "从服务器端接收：" << buf << endl; if (strcmp(buf, "quit") == 0) { cout << "quit" << endl; break; } } closesocket(sHost); WSACleanup(); return 0;} 0 0
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