一、初使化Winsock
如果沒有初使化的話,所有的Winsock函數操作都回失敗(反回SOCKET_ERROR),錯誤代碼為WSANOTINITIALISED。
初使化函數:
int WSAStartup(WORD 版本号,LPWSADATA pWSADATA)
版本号的建立可以用用宏:MAKEWORD(x,y)
WSADATA結構:
{
WORD 版本
WORD 高版本
char[] 描述
char[] 系統狀态
unsigned short iMaxSockets(相容低版本保留)
unsigned short iMaxUdpDg(相容低版本保留)
char Far* lpVendorInfo也是相容保留
}
這是我機子上連結後的運作情況
WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);
wVersion | 514 | unsigned short |
wHighVersion | 514 | unsigned short |
szDescription | 0x0012fd18 "WinSock 2.0" | char [257] |
szSystemStatus | 0x0012fe19 "Running" | char [129] |
iMaxSockets | unsigned short | |
iMaxUdpDg | unsigned short | |
lpVendorInfo | 0xcccccccc <錯誤的指針> | char * |
514就是0x202,也是我們的版本号。最後三項被忽略了
下面一張表是各個平台的支援的winsock版本
Platform | Winsock Version |
Windows 95 | 1.1 (2.2) |
Windows 98 | 2.2 |
Windows Me | 2.2 |
Windows NT 4.0 | 2.2 |
Windows 2000 | 2.2 |
Windows XP | 2.2 |
Windows CE | 1.1 |
int WSACleanup():
終止使用Winsock函數。
二、錯誤資訊
使用當Winsock函數傳回SOCKET_ERROR時用int WSAGetLastError(void)檢測錯誤代碼。錯誤的代碼所對應的錯誤名稱可以在winsock.h或winsock2.h裡找到。
h_errno為該指定的宏。
三、選擇一個協定
這裡簡單講講通過Internet Protocol(IP)協定建立最基本的Winsock。之是以現在有很大一部分的winsock程式都用它,最主要的原因是它具有廣泛的通用性。winsock還可以用别的協定,比如IPX之類的。
從設計上講,IP是連接配接協定但不是資料傳輸協定。我們可以用Two higher-level protocols-Transmision Control Protocol(TCP)或者是User Datagram Protocol(UDP),他們都是通過IP,我們一起講就是TCP/IP,UDP/IP。如果你要用IPv4(IP version 4),那你必須要要知道怎樣使用IPv4
使用IPv4
在IPv4裡面,計算機的配置設定的一個位址是32位,當用戶端想通過TCP或者UDP連接配接,那必須要知道主機的IP位址和端口。同樣,主機要監聽用戶端的請求,那必須要表明一個IP位址和端口。在Winsock裡面,程式表明IP位址和服務端口資訊是通過SOCKADDR_IN結構。他的聲明如下:
struct sockaddr_in
{
short sin_family;
u_short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};
struct in_addr {
union {
struct { u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; } S_un_b;
struct { u_short s_w1,s_w2; } S_un_w;
u_long S_addr;
} S_un;
sin_family必須填AF_INET告訴Winsock我們用的是IP位址
sin_port說明我們選擇哪個TCP或者UDP的端口作為我們的通訊端口,對了,有些端口号保留給一些服務,比如說FTP,HTTP等
sin_addr存儲IPV4位址用4個位元組,就像無符号長整型(DWORD),IP位址在網際網路上一般用形如a.b.c.d格式。
sin_zero隻不過是讓SOCKADDR_IN和SOCKADDR結構大小一樣。
下面是一個很有用的函數,把a.b.c.d格式的IP位址轉成無符号長整型。
unsigned long inet_addr(const char FAR* cp);
位元組順序
不同的計算機處理數字有兩種形式,big-endian和little-endian型式(
little-endian格式的資料,例如0X12345678以(0X78 0X56 0X34 0X12)方式儲存、
big-endian格式的資料,例如0X12345678以(0X12 0X34 0X56 0X78)方式儲存 ),這依賴于他們是怎麼設計的,比如Intel的x86處理器,多位元組是用little-endian型式。IP位址和和端口在電腦中是多位元組存放的,他們是host-byte順序,然而當IP位址和端口通過網絡時,必須轉成big-endian形式,也就是network-byte順序
有一系列函數完成兩者之間的轉換。比如
host-byte序轉network-byte序
u_long htonl(u_long hostlong);
int WSAHtonl( SOCKET s, u_long hostlong, u_long FAR * lpnetlong );
u_short htons(u_short hostshort);
int WSAHtons( SOCKET s, u_short hostshort, u_short FAR * lpnetshort );
network-byte序轉host-byte序
u_long ntohl(u_long netlong);
int WSANtohl( SOCKET s, u_long netlong, u_long FAR * lphostlong );
u_short ntohs(u_short netshort);
int WSANtohs( SOCKET s, u_short netshort, u_short FAR * lphostshort );
例:
SOCKADDR_IN addr;
INT port = 8080;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("216.239.57.99");
addr.sin_port = htons(port);
四、建立socket
通過API SOCKET socket(int af,int type,int protocol);
第一個參數是協定的位址類别,比如我們前面講用的是IPv4,那麼af就是AF_INET,
第二個參數是協定的socket類型,你用TCP/IP時,type=SOCK_STREAM,你用UDP/IP時,type=SOCK_DGRAM,
第三個參數是協定是(未詳),如果是TCP的話,則該處是IPPROTO_TCP,如果是UDP的話,則該處是IPPROTO_UDP
五、伺服器API函數
伺服器是一個程序,用來等待不定數目的用戶端連接配接,響應用戶端的請求。一個伺服器必須有一個可供用戶端定位的名字,在TCP/IP裡,這個名字是IP位址和端口。
第一步:用socket或者WSASocket建立socket,并用bind綁定
第二步:socket進入監聽模式。(listen)
最後:當用戶端送出請求時響應請求。(accept或者WSAAccept)
綁定(Binding)
int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen );
第一個參數是要綁定的socket;
第二個參數是表明你在使用的協定
第三個參數表明你指定協定位址結構的長度。
例:
SOCKET s;
SOCKADDR_IN addr;
int port = 5555;
s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(port);
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bind(s, (SOCKADDR *)&addr, sizeof(addr));
監聽(Listening)
把socket轉成監聽模式。bind隻不過是綁定,listen是告知socket進入等待進入的連接配接。
int listen( SOCKET s, int backlog );
第一個參數是綁定過的socket
第二個參數是最大隊列長度,比如說這個數設為二,與此同時有三個客戶連入,那麼先進來的二個進入隊列,第三個則會收到WSAECONNREFUSED錯誤資訊。注意伺服器Accept了一個連接配接,這個連接配接就會從隊列中移除。
如果你沒bind而直接listen的話會收到 WSAEINVAL 出錯資訊。
同意連接配接(Accepting Connectino)
SOCKET accept( SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr, int FAR* addrlen );
第二個參數是你收到的用戶端位址。
第三個參數addrlen 表明addr的長度
六、用戶端API函數
第一步:建立socket
第二步:設定你要連接配接對象的SOCKADDR位址
第三步:用connect 或者WSAConnect連接配接。
TCP狀态起初每個socket都是CLOSED狀态,當用戶端初使化一個連接配接,他發送一個SYN包到伺服器,用戶端進入SYN_SENT狀态。 伺服器接收到SYN包,回報一個SYN-ACK包,用戶端接收後返饋一個ACK包用戶端變成ESTABLISHED狀态,如果長時間沒收到SYN-ACK包,用戶端逾時進入CLOSED狀态。 當伺服器綁定并監聽某一端口時,socket的狀态是LISTEN,當客戶企圖建立連接配接時,伺服器收到一個SYN包,并回報SYN-ACK包。伺服器狀态變成SYN_RCVD,當用戶端發送一個ACK包時,伺服器socket變成ESTABLISHED狀态。 當一個程式在ESTABLISHED狀态時有兩種圖徑關閉它, 第一是主動關閉,第二是被動關閉。如果你要主動關閉的話,發送一個FIN包。當你的程式closesocket或者shutdown(标記),你的程式發送一個FIN包到peer,你的socket變成FIN_WAIT_1狀态。peer回報一個ACK包,你的socket進入FIN_WAIT_2狀态。如果peer也在關閉連接配接,那麼它将發送一個FIN包到你的電腦,你回報一個ACK包,并轉成TIME_WAIT狀态。 TIME_WAIT狀态又号2MSL等待狀态。MSL意思是最大段生命周期(Maximum Segment Lifetime)表明一個包存在于網絡上到被丢棄之間的時間。每個IP包有一個TTL(time_to_live),當它減到0時則包被丢棄。每個路由器使TTL減一并且傳送該包。當一個程式進入TIME_WAIT狀态時,他有2個MSL的時間,這個充許TCP重發最後的ACK,萬一最後的ACK丢失了,使得FIN被重新傳輸。在2MSL等待狀态完成後,socket進入CLOSED狀态。 被動關閉:當程式收到一個FIN包從peer,并回報一個ACK包,于是程式的socket轉入CLOSE_WAIT狀态。因為peer已經關閉了,是以不能發任何消息了。但程式還可以。要關閉連接配接,程式自已發送給自已FIN,使程式的TCP socket狀态變成LAST_ACK狀态,當程式從peer收到ACK包時,程式進入CLOSED狀态。 |
connect
int connect( SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen );
第二個參數是你要連接配接的名字
第三個參數是你加接的名字參數的長度
如果連接配接失敗了則返饋WSAECONNREFUSED錯誤。
send和WSASend
int send( SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags );
第二個參數是要發送的資料。
第三個參數是發送資料的長度。
第四個參數可以是0,MSG_DONTROUTE或者是MSG_OOB,這幾個參數之間能用or連接配接。
正常傳回:發送的位元組。
int WSASend(
SOCKET s,
LPWSABUF lpBuffers,
DWORD dwBufferCount,
LPDWORD lpNumberOfBytesSent,
DWORD dwFlags,
LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,
LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE lpCompletionRoutine
);
最後兩個參數用于重疊I/O,重疊I/O是一個種異步I/O模型。
WSASendDisconnect
int WSASendDisconnect ( SOCKET s, LPWSABUF lpOutboundDisconnectData );