基于Visual C++的Winsock API研究 （2）

    来源：赛迪网社区    作者：刘涛

二、客户端Socket的操作

1）建立客户端的Socket

客户端应用程序首先也是调用WSAStartup() 函数来与Winsock的动态连接库建立关系，然后同样调用socket() 来建立一个TCP或UDP socket（相同协定的 sockets 才能相通，TCP 对 TCP，UDP 对 UDP）。与服务器端的socket 不同的是，客户端的socket 可以调用 bind() 函数，由自己来指定IP地址及port号码；但是也可以不调用 bind()，而由 Winsock来自动设定IP地址及port号码。

2）提出连接申请

客户端的Socket使用connect()函数来提出与服务器端的Socket建立连接的申请，函数调用成功返回0，否则返回SOCKET_ERROR。

int PASCAL FAR connect( SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name, int namelen );
参 数：s：Socket 的识别码；
name：Socket想要连接的对方地址；
namelen：name的长度

三、数据的传送

虽然基于TCP/IP连接协议（流套接字）的服务是设计客户机/服务器应用程序时的主流标准，但有些服务也是可以通过无连接协议（数据报套接字）提供的。先介绍一下TCP socket 与UDP socket 在传送数据时的特性：Stream (TCP) Socket 提供双向、可靠、有次序、不重复的资料传送。Datagram (UDP) Socket 虽然提供双向的通信，但没有可靠、有次序、不重复的保证，所以UDP传送数据可能会收到无次序、重复的资料，甚至资料在传输过程中出现遗漏。由于UDP Socket 在传送资料时，并不保证资料能完整地送达对方，所以绝大多数应用程序都是采用TCP处理Socket，以保证资料的正确性。一般情况下TCP Socket 的数据发送和接收是调用send() 及recv() 这两个函数来达成，而 UDP Socket则是用sendto() 及recvfrom() 这两个函数，这两个函数调用成功发挥发送或接收的资料的长度，否则返回SOCKET_ERROR。

int PASCAL FAR send( SOCKET s, const char FAR *buf,int len, int flags );
参数：s：Socket 的识别码
buf：存放要传送的资料的暂存区
len buf：的长度
flags：此函数被调用的方式

对于Datagram Socket而言，若是 datagram 的大小超过限制，则将不会送出任何资料，并会传回错误值。对Stream Socket 言，Blocking 模式下，若是传送系统内的储存空间不够存放这些要传送的资料，send()将会被block住，直到资料送完为止；如果该Socket被设定为 Non-Blocking 模式，那么将视目前的output buffer空间有多少，就送出多少资料，并不会被 block 住。flags 的值可设为 0 或 MSG_DONTROUTE及 MSG_OOB 的组合。

int PASCAL FAR recv( SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags );
参数：s：Socket 的识别码
buf：存放接收到的资料的暂存区
len buf：的长度
flags：此函数被调用的方式

对Stream Socket 言，我们可以接收到目前input buffer内有效的资料，但其数量不超过len的大小。

四、自定义的CMySocket类的实现代码：

根据上面的知识，我自定义了一个简单的CMySocket类，下面是我定义的该类的部分实现代码：

//////////////////////////////////////
CMySocket::CMySocket() : file://类的构造函数
{ 
　WSADATA wsaD; 
　memset( m_LastError, 0, ERR_MAXLENGTH );
　// m_LastError是类内字符串变量,初始化用来存放最后错误说明的字符串；
　// 初始化类内sockaddr_in结构变量，前者存放客户端地址，后者对应于服务器端地址;
　memset( &m_sockaddr, 0, sizeof( m_sockaddr ) ); 
　memset( &m_rsockaddr, 0, sizeof( m_rsockaddr ) );
　int result = WSAStartup((WORD)((1<<8|1)， &wsaD);//初始化WinSocket动态连接库;
　if( result != 0 ) // 初始化失败；
　{ set_LastError( "WSAStartup failed!", WSAGetLastError() );
　　return;
　}
}

//////////////////////////////
CMySocket::~CMySocket() { WSACleanup(); }//类的析构函数；
////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Create( void )
　{// m_hSocket是类内Socket对象，创建一个基于TCP/IP的Socket变量，并将值赋给该变量；
　　if ( (m_hSocket = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP )) == INVALID_SOCKET )
　　{
　　　set_LastError( "socket() failed", WSAGetLastError() );
　　　return ERR_WSAERROR;
　　}
　　return ERR_SUCCESS; 
　}
///////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Close( void )//关闭Socket对象；
{
　if ( closesocket( m_hSocket ) == SOCKET_ERROR )
　{
　　set_LastError( "closesocket() failed", WSAGetLastError() );
　　return ERR_WSAERROR;
　}
　file://重置sockaddr_in 结构变量；
　memset( &m_sockaddr, 0, sizeof( sockaddr_in ) ); 
　memset( &m_rsockaddr, 0, sizeof( sockaddr_in ) );
　return ERR_SUCCESS;
}
/////////////////////////////////////////
int CMySocket::Connect( char* strRemote, unsigned int iPort )//定义连接函数；
{
　if( strlen( strRemote ) == 0 || iPort == 0 )
　　return ERR_BADPARAM;
　hostent *hostEnt = NULL;
　long lIPAddress = 0;
　hostEnt = gethostbyname( strRemote );//根据计算机名得到该计算机的相关内容；
　if( hostEnt != NULL )
　{
　　lIPAddress = ((in_addr*)hostEnt->h_addr)->s_addr;
　　m_sockaddr.sin_addr.s_addr = lIPAddress;
　}
　else
　{
　　m_sockaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr( strRemote );
　}
　m_sockaddr.sin_family = AF_INET;
　m_sockaddr.sin_port = htons( iPort );
　if( connect( m_hSocket, (SOCKADDR*)&m_sockaddr, sizeof( m_sockaddr ) ) == SOCKET_ERROR )
　{
　　set_LastError( "connect() failed", WSAGetLastError() );
　　return ERR_WSAERROR;
　}
　return ERR_SUCCESS;
}
///////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Bind( char* strIP, unsigned int iPort )//绑定函数；
{
　if( strlen( strIP ) == 0 || iPort == 0 )
　　return ERR_BADPARAM;
　memset( &m_sockaddr,0, sizeof( m_sockaddr ) );
　m_sockaddr.sin_family = AF_INET;
　m_sockaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr( strIP );
　m_sockaddr.sin_port = htons( iPort );
　if ( bind( m_hSocket, (SOCKADDR*)&m_sockaddr, sizeof( m_sockaddr ) ) == SOCKET_ERROR )
　{
　　set_LastError( "bind() failed", WSAGetLastError() );
　　return ERR_WSAERROR;
　}
　return ERR_SUCCESS;
}
//////////////////////////////////////////
int CMySocket::Accept( SOCKET s )//建立连接函数，S为监听Socket对象名；
{ 
　int Len = sizeof( m_rsockaddr );
　memset( &m_rsockaddr, 0, sizeof( m_rsockaddr ) );
　if( ( m_hSocket = accept( s, (SOCKADDR*)&m_rsockaddr, &Len ) ) == INVALID_SOCKET )
　{
　　set_LastError( "accept() failed", WSAGetLastError() );
　　return ERR_WSAERROR;
　}
　return ERR_SUCCESS;
}
/////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::asyncSelect( HWND hWnd, unsigned int wMsg, long lEvent )
file://事件选择函数；
{
　if( !IsWindow( hWnd ) || wMsg == 0 || lEvent == 0 )
　　return ERR_BADPARAM;
　if( WSAAsyncSelect( m_hSocket, hWnd, wMsg, lEvent ) == SOCKET_ERROR )
　{
　　set_LastError( "WSAAsyncSelect() failed", WSAGetLastError() );
　　return ERR_WSAERROR;
　}
　return ERR_SUCCESS;
}
////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Listen( int iQueuedConnections )//监听函数；
{
　if( iQueuedConnections == 0 )
　　return ERR_BADPARAM;
　if( listen( m_hSocket, iQueuedConnections ) == SOCKET_ERROR )
　{
　　set_LastError( "listen() failed", WSAGetLastError() );
　　return ERR_WSAERROR;
　}
　return ERR_SUCCESS;
}
////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Send( char* strData, int iLen )//数据发送函数；
{
　if( strData == NULL || iLen == 0 )
　　return ERR_BADPARAM;
　if( send( m_hSocket, strData, iLen, 0 ) == SOCKET_ERROR )
　{
　　set_LastError( "send() failed", WSAGetLastError() );
　　return ERR_WSAERROR;
　}
　return ERR_SUCCESS;
}
/////////////////////////////////////////////////////
int CMySocket::Receive( char* strData, int iLen )//数据接收函数；
{
　if( strData == NULL )
　　return ERR_BADPARAM;
　int len = 0;
　int ret = 0;
　ret = recv( m_hSocket, strData, iLen, 0 );
　if ( ret == SOCKET_ERROR )
　{
　　set_LastError( "recv() failed", WSAGetLastError() );
　　return ERR_WSAERROR;
　}
　return ret;
}
void CMySocket::set_LastError( char* newError, int errNum )
file://WinSock API操作错误字符串设置函数；
{
　memset( m_LastError, 0, ERR_MAXLENGTH ); 
　memcpy( m_LastError, newError, strlen( newError ) );
　m_LastError[strlen(newError)+1] = '\0';
}

有了上述类的定义，就可以在网络程序的服务器和客户端分别定义CMySocket对象，建立连接，传送数据了。例如，为了在服务器和客户端发送数据，需要在服务器端定义两个CMySocket对象ServerSocket1和ServerSocket2，分别用于监听和连接，客户端定义一个CMySocket对象ClientSocket，用于发送或接收数据，如果建立的连接数大于一，可以在服务器端再定义CMySocket对象，但要注意连接数不要大于五。

由于Socket API函数还有许多，如获取远端服务器、本地客户机的IP地址、主机名等等，读者可以再此基础上对CMySocket补充完善，实现更多的功能。