C語言WinSock學習筆記第1/2頁
Socket(套接字)
◆先看定義:
typedef unsigned int u_int; typedef u_int SOCKET;
◆Socket相當于進行網(wǎng)絡通信兩端的插座,只要對方的Socket和自己的Socket有通信聯(lián)接,雙方就可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)了。其定義類似于文件句柄的定義。
◆Socket有五種不同的類型:
1、流式套接字(stream socket)
定義: #define SOCK_STREAM 1
流式套接字提供了雙向、有序的、無重復的以及無記錄邊界的數(shù)據(jù)流服務,適合處理大量數(shù)據(jù)。它是面向聯(lián)結的,必須建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路,同時還必須對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行驗證,確保數(shù)據(jù)的準確性。因此,系統(tǒng)開銷較大。
2、 數(shù)據(jù)報套接字(datagram socket)
定義: #define SOCK_DGRAM 2
數(shù)據(jù)報套接字也支持雙向的數(shù)據(jù)流,但不保證傳輸數(shù)據(jù)的準確性,但保留了記錄邊界。由于數(shù)據(jù)報套接字是無聯(lián)接的,例如廣播時的聯(lián)接,所以并不保證接收端是否正在偵聽。數(shù)據(jù)報套接字傳輸效率比較高。
3、原始套接字(raw-protocol interface)
定義: #define SOCK_RAW 3
原始套接字保存了數(shù)據(jù)包中的完整IP頭,前面兩種套接字只能收到用戶數(shù)據(jù)。因此可以通過原始套接字對數(shù)據(jù)進行分析。
其它兩種套接字不常用,這里就不介紹了。
◆Socket開發(fā)所必須需要的文件(以WinSock V2.0為例):
頭文件:Winsock2.h
庫文件:WS2_32.LIB
動態(tài)庫:W32_32.DLL
一些重要的定義
1、數(shù)據(jù)類型的基本定義:這個大家一看就懂。
typedef unsigned char u_char; typedef unsigned short u_short; typedef unsigned int u_int; typedef unsigned long u_long;
2、 網(wǎng)絡地址的數(shù)據(jù)結構,有一個老的和一個新的的,請大家留意,如果想知道為什么, 請發(fā)郵件給Bill Gate。其實就是計算機的IP地址,不過一般不用用點分開的IP地址,當然也提供一些轉換函數(shù)。
◆ 舊的網(wǎng)絡地址結構的定義,為一個4字節(jié)的聯(lián)合:
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; #define s_addr S_un.S_addr /* can be used for most tcp & ip code */ //下面幾行省略,反正沒什么用處。 };
其實完全不用這么麻煩,請看下面:
◆ 新的網(wǎng)絡地址結構的定義:
非常簡單,就是一個無符號長整數(shù) unsigned long。舉個例子:IP地址為127.0.0.1的網(wǎng)絡地址是什么呢?請看定義: #define INADDR_LOOPBACK 0x7f000001
3、 套接字地址結構
(1)、sockaddr結構:
struct sockaddr { u_short sa_family; /* address family */ char sa_data[14]; /* up to 14 bytes of direct address */ };
sa_family為網(wǎng)絡地址類型,一般為AF_INET,表示該socket在Internet域中進行通信,該地址結構隨選擇的協(xié)議的不同而變化,因此一般情況下另一個與該地址結構大小相同的sockaddr_in結構更為常用,sockaddr_in結構用來標識TCP/IP協(xié)議下的地址。換句話說,這個結構是通用socket地址結構,而下面的sockaddr_in是專門針對Internet域的socket地址結構。
(2)、sockaddr_in結構
struct sockaddr_in { short sin_family; u_short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero[8]; };
sin _family為網(wǎng)絡地址類型,必須設定為AF_INET。sin_port為服務端口,注意不要使用已固定的服務端口,如HTTP的端口80等。如果端口設置為0,則系統(tǒng)會自動分配一個唯一端口。sin_addr為一個unsigned long的IP地址。sin_zero為填充字段,純粹用來保證結構的大小。
◆ 將常用的用點分開的IP地址轉換為unsigned long類型的IP地址的函數(shù):
unsigned long inet_addr(const char FAR * cp )
用法:
unsigned long addr=inet_addr("192.1.8.84")
◆ 如果將sin_addr設置為INADDR_ANY,則表示所有的IP地址,也即所有的計算機。
#define INADDR_ANY (u_long)0x00000000
4、 主機地址:
先看定義:
struct hostent { char FAR * h_name; /* official name of host */ char FAR * FAR * h_aliases; /* alias list */ short h_addrtype; /* host address type */ short h_length; /* length of address */ char FAR * FAR * h_addr_list; /* list of addresses */ #define h_addr h_addr_list[0] /* address, for backward compat */ };
- h_name為主機名字。
- h_aliases為主機別名列表。
- h_addrtype為地址類型。
- h_length為地址類型。
- h_addr_list為IP地址,如果該主機有多個網(wǎng)卡,就包括地址的列表。
另外還有幾個類似的結構,這里就不一一介紹了。
5、 常見TCP/IP協(xié)議的定義:
#define IPPROTO_IP 0 #define IPPROTO_ICMP 1 #define IPPROTO_IGMP 2 #define IPPROTO_TCP 6 #define IPPROTO_UDP 17 #define IPPROTO_RAW 255
具體是什么協(xié)議,大家一看就知道了。
套接字的屬性
為了靈活使用套接字,我們可以對它的屬性進行設定。
1、 屬性內容:
//允許調試輸出 #define SO_DEBUG 0x0001 /* turn on debugging info recording */ //是否監(jiān)聽模式 #define SO_ACCEPTCONN 0x0002 /* socket has had listen() */ //套接字與其他套接字的地址綁定 #define SO_REUSEADDR 0x0004 /* allow local address reuse */ //保持連接 #define SO_KEEPALIVE 0x0008 /* keep connections alive */ //不要路由出去 #define SO_DONTROUTE 0x0010 /* just use interface addresses */ //設置為廣播 #define SO_BROADCAST 0x0020 /* permit sending of broadcast msgs */ //使用環(huán)回不通過硬件 #define SO_USELOOPBACK 0x0040 /* bypass hardware when possible */ //當前拖延值 #define SO_LINGER 0x0080 /* linger on close if data present */ //是否加入帶外數(shù)據(jù) #define SO_OOBINLINE 0x0100 /* leave received OOB data in line */ //禁用LINGER選項 #define SO_DONTLINGER (int)(~SO_LINGER) //發(fā)送緩沖區(qū)長度 #define SO_SNDBUF 0x1001 /* send buffer size */ //接收緩沖區(qū)長度 #define SO_RCVBUF 0x1002 /* receive buffer size */ //發(fā)送超時時間 #define SO_SNDTIMEO 0x1005 /* send timeout */ //接收超時時間 #define SO_RCVTIMEO 0x1006 /* receive timeout */ //錯誤狀態(tài) #define SO_ERROR 0x1007 /* get error status and clear */ //套接字類型 #define SO_TYPE 0x1008 /* get socket type */
2、 讀取socket屬性:
int getsockopt(SOCKET s, int level, int optname, char FAR * optval, int FAR * optlen)
s為欲讀取屬性的套接字。level為套接字選項的級別,大多數(shù)是特定協(xié)議和套接字專有的。如IP協(xié)議應為 IPPROTO_IP。
optname為讀取選項的名稱
optval為存放選項值的緩沖區(qū)指針。
optlen為緩沖區(qū)的長度
用法:
int ttl=0; //讀取TTL值 int rc = getsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char *)&ttl, sizeof(ttl)); //來自MS platform SDK 2003
3、 設置socket屬性:
int setsockopt(SOCKET s,int level, int optname,const char FAR * optval, int optlen)
- s為欲設置屬性的套接字。
- level為套接字選項的級別,用法同上。
- optname為設置選項的名稱
- optval為存放選項值的緩沖區(qū)指針。
- optlen為緩沖區(qū)的長度
用法:
int ttl=32; //設置TTL值 int rc = setsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char *)&ttl, sizeof(ttl));
套接字的使用步驟
1、啟動Winsock:對Winsock DLL進行初始化,協(xié)商Winsock的版本支持并分配必要的 資源。(服務器端和客戶端)
int WSAStartup( WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData )
wVersionRequested為打算加載Winsock的版本,一般如下設置:
wVersionRequested=MAKEWORD(2,0)
或者直接賦值:wVersionRequested=2
LPWSADATA為初始化Socket后加載的版本的信息,定義如下:
typedef struct WSAData { WORD wVersion; WORD wHighVersion; char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1]; char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1]; unsigned short iMaxSockets; unsigned short iMaxUdpDg; char FAR * lpVendorInfo; } WSADATA, FAR * LPWSADATA;
如果加載成功后數(shù)據(jù)為:
wVersion=2表示加載版本為2.0。
wHighVersion=514表示當前系統(tǒng)支持socket最高版本為2.2。
szDescription="WinSock 2.0"
szSystemStatus="Running"表示正在運行。
iMaxSockets=0表示同時打開的socket最大數(shù),為0表示沒有限制。
iMaxUdpDg=0表示同時打開的數(shù)據(jù)報最大數(shù),為0表示沒有限制。
lpVendorInfo沒有使用,為廠商指定信息預留。
該函數(shù)使用方法:
WORD wVersion=MAKEWORD(2,0); WSADATA wsData; int nResult= WSAStartup(wVersion,&wsData); if(nResult !=0) { //錯誤處理 }
2、創(chuàng)建套接字:(服務器端和客戶端)
SOCKET socket( int af, int type, int protocol );
af為網(wǎng)絡地址類型,一般為AF_INET,表示在Internet域中使用。
type為套接字類型,前面已經(jīng)介紹了。
protocol為指定網(wǎng)絡協(xié)議,一般為IPPROTO_IP。
用法:
SOCKET sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_IP); if(sock==INVALID_SOCKET) { //錯誤處理 }
3、套接字的綁定:將本地地址綁定到所創(chuàng)建的套接字上。(服務器端和客戶端)
int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen )
s為已經(jīng)創(chuàng)建的套接字。
name為socket地址結構,為sockaddr結構,如前面討論的,我們一般使用sockaddr_in
結構,在使用再強制轉換為sockaddr結構。
namelen為地址結構的長度。
用法:
sockaddr_in addr; addr. sin_family=AF_INET; addr. sin_port= htons(0); //保證字節(jié)順序 addr. sin_addr.s_addr= inet_addr("192.1.8.84") int nResult=bind(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr)); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 }
4、 套接字的監(jiān)聽:(服務器端)
int listen(SOCKET s, int backlog )
s為一個已綁定但未聯(lián)接的套接字。
backlog為指定正在等待聯(lián)接的最大隊列長度,這個參數(shù)非常重要,因為服務器一般可 以提供多個連接。
用法:
int nResult=listen(s,5) //最多5個連接 if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 }
5、套接字等待連接::(服務器端)
SOCKET accept( SOCKET s, struct sockaddr FAR * addr, int FAR * addrlen )
s為處于監(jiān)聽模式的套接字。
sockaddr為接收成功后返回客戶端的網(wǎng)絡地址。
addrlen為網(wǎng)絡地址的長度。
用法:
sockaddr_in addr; SOCKET s_d=accept(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr)); if(s==INVALID_SOCKET) { //錯誤處理 }
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