typedef unsigned int u_int; typedef u_int SOCKET;
◆Socket相當於進行網絡通信兩端的插座,只要對方的Socket和自己的Socket有通信聯接,雙方就可以發送和接收數據了。其定義類似於文件句柄的定義。
◆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據流服務,適合處理大量數據。它是面向聯結的,必須建立數據傳輸鏈路,同時還必須對傳輸的數據進行驗證,確保數據的准確性。因此,系統開銷較大。
2、 數據報套接字(datagram socket)
定義:
#define SOCK_DGRAM 2
數據報套接字也支持雙向的數據流,但不保證傳輸數據的准確性,但保留了記錄邊界。由於數據報套接字是無聯接的,例如廣播時的聯接,所以並不保證接收端是否正在偵聽。數據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據包中的完整IP頭,前面兩種套接字只能收到用戶數據。因此可以通過原始套接字對數據進行分析。
其它兩種套接字不常用,這裡就不介紹了。
◆Socket開發所必須需要的文件(以WinSock V2.0為例):
頭文件:Winsock2.h
庫文件:WS2_32.LIB
動態庫:W32_32.DLL
一些重要的定義
1、數據類型的基本定義: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、 網絡地址的數據結構,有一個老的和一個新的的,請大家留意,如果想知道為什麼,
請發郵件給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。
◆ 舊的網絡地址結構的定義,為一個4字節的聯合:
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,反正沒什麼用處。 };
其實完全不用這麼麻煩,請看下面:
◆ 新的網絡地址結構的定義:
非常簡單,就是一個無符號長整數 unsigned long。舉個例子:IP地址為127.0.0.1的網絡地址是什麼呢?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:
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卡,就包括地址的列表。
另外還有幾個類似的結構,這裡就不一一介紹了。
5、 常見TCP/IP協議的定義:
#define IPPROTO_IP 0 #define IPPROTO_ICMP 1 #define IPPROTO_IGMP 2 #define IPPROTO_TCP 6 #define IPPROTO_UDP 17 #define IPPROTO_RAW 255
具體是什麼協議,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 */ //是否加入帶外數據 #define SO_OOBINLINE 0x0100 /* leave received OOB data in line */ //禁用LINGER選項 #define SO_DONTLINGER (int)(~SO_LINGER) //發送緩沖區長度 #define SO_SNDBUF 0x1001 /* send buffer size */ //接收緩沖區長度 #define SO_RCVBUF 0x1002 /* receive buffer size */ //發送超時時間 #define SO_SNDTIMEO 0x1005 /* send timeout */ //接收超時時間 #define SO_RCVTIMEO 0x1006 /* receive timeout */ //錯誤狀態 #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,大多數是特定協議和套接字專有的。如IP協議應為 IPPROTO_IP。
optname為讀取選項的名稱 optval為存放選項值的緩沖區指針。 optlen為緩沖區的長度
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指針。
optlen為緩沖區的長度
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,協商Winsock的版本支持並分配必要的
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後加載的版本的信息,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;
如果加載成功後數據為:
wVersion=2表示加載版本為2.0。 wHighVersion=514表示當前系統支持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,為0表示沒有限制。 iMaxUdpDg=0表示同時打開的數據報最大數,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、創建套接字:(服務器端和客戶端)
SOCKET socket( int af, int type, int protocol ); af為網絡地址類型,一般為AF_INET,表示在Internet域中使用。 type為套接字類型,前面已經介紹了。 protocol為指定網絡協議,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為已經創建的套接字。 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、 套接字的監聽:(服務器端)
int listen(SOCKET s, int backlog )
s為一個已綁定但未聯接的套接字。
backlog為指定正在等待聯接的最大隊列長度,這個參數非常重要,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為處於監聽模式的套接字。
sockaddr為接收成功後返回客戶端的網絡地址。
addrlen為網絡地址的長度。
用法:
sockaddr_in addr; SOCKET s_d=accept(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr)); if(s==INVALID_SOCKET) { //錯誤處理 }
6、套接字的連結:將兩個套接字連結起來准備通信。(客戶端)
int connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen )
s為欲連結的已創建的套接字。
name為欲連結的socket地址。
namelen為socket地址的結構的長度。
用法:
sockaddr_in addr; addr. sin_family=AF_INET; addr. sin_port=htons(0); //保證字節順序 addr. sin_addr.s_addr= htonl(INADDR_ANY) //保證字節順序 int nResult=connect(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr)); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 }
7、套接字發送數據:(服務器端和客戶端)
int send(SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags )
s為服務器端監聽的套接字。
buf為欲發送數據緩沖區的指針。
len為發送數據緩沖區的長度。
flags為數據發送標記。
返回值為發送數據的字符數。
◆這裡講一下這個發送標記,下面8中討論的接收標記也一樣:
flag取值必須為0或者如下定義的組合:0表示沒有特殊行為。
#define MSG_OOB 0x1 /* process out-of-band data */
#define MSG_PEEK 0x2 /* peek at incoming message */
#define MSG_DONTROUTE 0x4 /* send without using routing tables */
MSG_OOB表示數據應該帶外發送,所謂帶外數據就是TCP緊急數據。
MSG_PEEK表示使有用的數據復制到緩沖區內,但並不從系統緩沖區內刪除。
MSG_DONTROUTE表示不要將包路由出去。
用法:
char buf[]="xiaojin"; int nResult=send(s,buf,strlen(buf)); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 }
8、 套接字的數據接收:(客戶端)
int recv( SOCKET s, char FAR * buf, int len, int flags )
s為准備接收數據的套接字。
buf為准備接收數據的緩沖區。
len為准備接收數據緩沖區的大小。
flags為數據接收標記。
返回值為接收的數據的字符數。
用法:
char mess[1000]; int nResult =recv(s,mess,1000,0); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 }
9、中斷套接字連接:通知服務器端或客戶端停止接收和發送數據。(服務器端和客戶端)
int shutdown(SOCKET s, int how)
s為欲中斷連接的套接字。
How為描述禁止哪些操作,取值為:SD_RECEIVE、SD_SEND、SD_BOTH。
#define SD_RECEIVE 0x00 #define SD_SEND 0x01 #define SD_BOTH 0x02
用法:
int nResult= shutdown(s,SD_BOTH); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 }
10、 關閉套接字:釋放所占有的資源。(服務器端和客戶端)
int closesocket( SOCKET s )
s為欲關閉的套接字。
用法:
int nResult=closesocket(s); if(nResult==SOCKET_ERROR) { //錯誤處理 }