DTU如何通过socket实现网络通信

DTU如何经过socket实现网络通信为了方便网络编程，90年月初，由microsoft结合了其余几家企业共同拟订了一套windows下的网络编程接口，即windowssockets规范，它不是一种网络协议,而是一套开放的、支持多种协议的windows下的网络编程接口。此刻的winsock已经基本上实现了与协议没关，你能够使用winsock来调用多种协议的功能，但较常使用的是tcp/ip协议。socket实质在计算机中供给了一个通信端口，能够经过这个端口与任何一个拥有socket接口的计算机通信。应用程序在网络上传输，接收的信息都经过这个socket接口来实现。先介绍几个基本观点，同步(sync)/异步(async)，堵塞(block)/非堵塞(unblock)。同步方式指的是发送方不等接收方响应，便接着发下个数据包的通信方式；而异步指发送方发出数据后，等收到接收方发回的响应，才发下一个数据包的通信方式。堵塞套接字是指履行此套接字的网络调用时，直到成功才返回，不然向来堵塞在此网络调用上，比方调用recv( )函数读取网络缓冲区中的数据，假如没有数据抵达，将向来挂在recv( )这个函数调用上，直到读到一些数据，此函数调用才返回；而非堵塞套接字是指履行此套接字的网络调用时，不管能否履行成功，都立刻返回。比方调用recv( )函数读取网络缓冲区中数据，不管能否读到数据都立刻返回，而不会向来挂在此函数调用上。在实质windows网络通信软件开发中，异步非堵塞套接字是用的最多的。平时所说的c/s（客户端/服务器）结构的软件就是异步非堵塞模式的。创立tcp通信的过程及有关函数服务器端一、创立服务器套接字（socket）。二、服务器套接字进行信息绑定（bind），并开始监听连结（listen）。三、接受来自用户端的连结恳求（accept）。四、开始数据传输(send/receive)。五、封闭套接字（closesocket）。1/15客户端一、创立用户套接字（socket）。二、与远程服务器进行连结（connect），如被接受则创立接收进度。三、开始数据传输(send/receive)。四、封闭套接字（closesocket）。微软为vc定义了winsock类如casyncsocket类和派生于casyncsocket的csocket类，它们简单易用，能够使用这些类来实现自己的网络程序，可是为了更好的认识winsockapi编程技术，我们这里商讨如何使用基层的api函数实现简单的winsock网络应用程序设计，分别说明如安在server端和client端操作socket，实现鉴于tcp/ip的数据传递，最后给出部分源代码。在vc中进行winsock的api编程开发的时候，需要在项目中使用下边三个文件，不然会出现编译错误。1．winsock.h:这是winsockapi的头文件，需要包括在项目中。可在stdafx.h中加入#Include"winsock2.h"。2．wsock32.lib:winsockapi连结库文件。在使用中，必定要把它作为项目的非缺省的连结库包括到项目文件中去。翻开选择菜单project->setting(alt+f7)，进入projectsetting对话框，在link下的ob-ject/librarymodules输入ws2_32.lib，而后点ok，或许在头文件中增添：#pragmacomment(lib,"ws2_32.lib")。3．winsock.dll:winsock的动向连结库，位于windows的安装目录下。一、服务器端操作socket（套接字）1)在初始化阶段调用wsastartup( )此函数在应用程序中初始化windowssocketsdll，只有此函数调用成功后，应用程序才能够再调用其余windowssocketsdll中的api函数。在程式中调用该函数的形式以下：wsastartup(0x0202，（lpwsadata）&wsadata)，此中0x02022/15表示我们用的是winsocket2.0版本，wsaata用来储存系统传回的对于winsocket的资料。2)成立socket初始化winsock的动向连结库后，需要在服务器端成立一个监听的socket，为此能够调用socket( )函数用来成立这个监听的socket，并定义此socket所使用的通信协议。此函数调用成功返回socket对象，失败则返回invalid_socket(调用wsagetlasterror( )可得悉原由，全部winsocket的函数都能够使用这个函数来获得失败的原由)。socketpascalfarsocket(intaf,inttype,intprotocol)参数:af:当前只供给pf_inet(af_inet)；type：socket的种类(sock_stream、sock_dgram)；protocol：通信协议(假如使用者不指定章设为0)；假如要成立的是遵照tcp/ip协议的socket，第二个参数type应为sock_stream，如为udp（数据报）的socket，应为sock_dgram。3)绑定端口接下来要为服务器端定义的这个监听的socket指定一个地点及端口port），这样客户端才知道待会要连结哪一个地点的哪个端口，为此我们要调用bind( )函数，该函数调用成功返回0，不然返回socket_error。intpascalfarbind(sockets,conststructsockaddrfar＊name,intnamelen);参数：s：socket对象名，即经过socket函数创立的socket对象；name：socket的地点值，这个地点一定是履行这个程式所在机器的ip地点，这个地点为地点结构，此中包括了本机的ip地点和监听端口号；namelen：name的长度，即地点结构的长度；3/15假如使用者不在乎地点或端口的值，那么能够设定地点为inaddr_any，及port为0，windowssockets会自动将其设定适合之地点及port(1024到5000之间的值)。今后能够调用getsockname( )函数来获知其被设定的值。4）监听当服务器端的socket对象绑定达成以后,服务器端一定成立一个监听的行列来接收客户端的连结恳求。listen( )函数使服务器端的socket进入监听状态，并设定能够成立的最大连结数(当前最大值限制为5,最小值为1)。该函数调用成功返回0，不然返回socket_error。intpascalfarlisten(sockets,intbacklog);参数：s：需要成立监听的socket；backlog：最大连结个数；服务器端的socket调用完listen（）后，假如此时客户端调用connect（）函数提出连结申请的话，server端一定再调用accept( )函数，这样服务器端和客户端才算正式达成通信程序的连结动作。为了知道什么时候客户端提出连结要求，进而服务器端的socket在适合的时候调用accept( )函数达成连结的成立，我们就要使用wsaasyncse-lect（）函数，让系统主动来通知我们有客户端提出连结恳求了。该函数调用成功返回0，不然返回socket_error。intpascalfarwsaasyncse-lect(sockets,hwndhwnd,unsignedintwmsg,longlevent);参数：s：socket对象；hwnd：接收信息的窗口句柄；wmsg：传给窗口的信息；levent：被注册的网络事件，也即是应用程序向窗口发送信息的网路事件，该值为以下值fd_read、fd_write、fd_oob、fd_accept、fd_connect、fd_close的组合，各个值的详细含意为fd_read：希望在套接字s收到数据时收到信息；fd_write：希望在套接字s上能够发送数据时收到信息；fd_accept：希望在套接4/15字s上收到连结恳求时收到信息；fd_connect：希望在套接字s上连结成功时收到信息；fd_close：希望在套接字s上连结封闭时收到信息；fd_oob：希望在套接字s上收到带外数据时收到信息。详细应用时，wmsg应是在应用程序中定义的信息名称，而信息结构中的lparam则为以上各样网络事件名称。因此，能够在窗口办理自定义信息函数中使用以下结构来响应socket的不一样事件：switch(lparam){casefd_read:break;casefd_write、break;}5）服务器端接受客户端的连结恳求当client提出连结恳求时，server端hwnd视窗会收到winsockstack送来我们自定义的一个信息，这时，我们能够剖析lparam，而后调用有关的函数来处理此事件。为了使服务器端接受客户端的连结恳求，就要使用accept( )函数，该函数新建一socket与客户端的socket相通，原来监听之socket持续进入监听状态，等候别人的连结要求。该函数调用成功返回一个新产生的socket对象，不然返回invalid_socket。socketpascalfaraccept(scokets,structsockaddrfar＊addr,intfar＊addrlen);参数：s：socket的辨别码；5/15addr：寄存来连结的客户端的地点；addrlen：addr的长度6）结束socket连结结束服务器和客户端的通信连结是很简单的，这一过程能够由服务器或客户机的任一端启动，只需调用closesocket( )就能够了，而要封闭server端监听状态的socket，相同也是利用此函数。此外，与程序启动时调用wsastartup( )憨数相对应，程式结束前，需要调用wsacleanup( )来通知winsockstack开释socket所占用的资源。这两个函数都是调用成功返回0，不然返回socket_error。intpascalfarclosesocket(sockets);参数：s：socket的辨别码；intpascalfarwsacleanup(void);参数：无二、客户端socket的操作1）成立客户端的socket客户端应用程序第一也是调用wsastartup( )函数来与winsock的动向连结库成立关系，而后相同调用socket( )来成立一个tcp或udpsocket（相同协议的sockets才能相通，tcp对tcp，udp对udp）。与服务器端的socket不一样的是，客户端的socket能够调用bind( )函数，由自己来指定ip地点及port号码；可是也能够不调用bind( )，而由winsock来自动设定ip地点及port号码。2）提出连结申请客户端的socket使用connect( )函数来提出与服务器端的socket成立连结的申请，函数调用成功返回0，不然返回socket_error。intpascalfarconnect(sockets,conststructsockaddrfar＊name,intnamelen);参数：s：socket的辨别码；name：socket想要连结的对方地点；6/15namelen：name的长度三、数据的传递固然鉴于tcp/ip连结协议（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，但有些服务也是能够经过无连结协议（数据报套接字）供给的。先介绍一下tcpsocket与udpsocket在传递数据时的特征：stream(tcp)socket供给双向、靠谱、有序次、不重复的资料传递。datagram(udp)socket虽然供给双向的通信，但没有靠谱、有序次、不重复的保证，因此udp传递数据可能会收到无序次、重复的资料，甚至资料在传输过程中出现遗漏。因为udpsocket在传递资料时，其实不保证资料能完好地送到对方，因此绝大部分应用程序都是采纳tcp办理socket，以保证资料的正确性。一般状况下tcpsocket的数据发送和接收是调用send( )及recv( )这两个函数来达成，而udpsocket则是用sendto( )及recvfrom( )这两个函数，这两个函数调用成功返回发送或接收的资料的长度，不然返回socket_error。intpascalfarsend(sockets,constcharfar＊buf,intlen,intflags);参数：s：socket的辨别码buf：寄存要传递的资料的暂存区lenbuf：的长度flags：此函数被调用的方式对于datagramsocket而言，假如datagram的大小超出限制，则将不会送出任何资料，并会传回错误值。对streamsocket言，blocking模式下，假如传递系统内的储藏空间不够寄存这些要传递的资料，send( )将会被block住，直到资料送完为止；假如该socket被设定为non-blocking模式，那么将视当前的outputbuffer空间有多少，就送出多少资料，其实不会被block住。flags的值可设为0或msg_dontroute及msg_oob的组合。intpascalfarrecv(sockets,charfar＊buf,intlen,intflags);参数：s：socket的辨别码7/15buf：寄存接收到的资料的暂存区lenbuf：的长度flags：此函数被调用的方式对streamsocket言，我们能够接收到当前inputbuffer内有效的资料，但其数目不超出len的大小。四、自定义的cmysocket类的实现代码：依据上边的知识，我自定义了一个简单的cmysocket类，下边是我定义的该类的部分实现代码：//////////////////////////////////////cmysocket::cmysocket( )://file://类的结构函数{wsadatawsad;memset(m_lasterror,0,err_maxlength);m_lasterror是类内字符串变量,初始化用来寄存最后错误说明的字符串；初始化类内sockaddr_in结构变量，前者寄存客户端地点，后者对应于服务器端地点;memset(&m_sockaddr,0,sizeof(m_sockaddr));memset(&m_rsockaddr,0,sizeof(m_rsockaddr));intresult=wsastartup(0x0202，&wsad);//初始化winsocket动向连结库;if(result!=0)//初始化失败；{set_lasterror("wsastartupfailed!",wsagetlasterror( ));return;}}8/15//////////////////////////////cmysocket::~cmysocket( ){wsacleanup( );}//类的析构函数；////////////////////////////////////////////////////intcmysocket::cr-eate(void){//m_hsocket是类内socket对象，创立一个鉴于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( ));returnerr_wsaerror;}returnerr_success;}///////////////////////////////////////////////intcmysocket::close(void)//封闭socket对象；{if(closesocket(m_hsocket)==socket_error){set_lasterror("closesocket( )failed",wsagetlasterror( ));returnerr_wsaerror;}//file://重置sockaddr_in结构变量；9/15memset(&m_sockaddr,0,sizeof(sockaddr_in));memset(&m_rsockaddr,0,sizeof(sockaddr_in));returnerr_success;}/////////////////////////////////////////intcmysocket::connect(char＊strremote,unsignedintiport)//定义连结函数；{if(strlen(strremote)==0||iport==0)returnerr_badparam;hostent＊hostent=null;longlipaddress=0;hostent=gethostbyname(strremote);//依据计算机名获得该计算机的有关内容；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;10/15m_sockaddr.sin_port=htons(iport);if(connect(m_hsocket,(sockaddr＊)&m_sockaddr,sizeof(m_sockaddr))==socket_error){set_lasterror("connect( )failed",wsagetlasterror( ));returnerr_wsaerror;}returnerr_success;}///////////////////////////////////////////////////////intcmysocket::bind(char＊strip,unsignedintiport)//绑定函数；{if(strlen(strip)==0||iport==0)returnerr_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( ));11/15returnerr_wsaerror;}returnerr_success;}//////////////////////////////////////////intcmysocket::accept(sockets)//成立连结函数，s为监听socket对象名；{intlen=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( ));returnerr_wsaerror;}returnerr_success;}/////////////////////////////////////////////////////intcmysocket::asyncse-lect(hwndhwnd,unsignedintwmsg,longlevent)//file://事件选择函数；{if(!iswindow(hwnd)||wmsg==0||levent==0)returnerr_badparam;12/15if(wsaasyncse-lect(m_hsocket,hwnd,wmsg,levent)==socket_error){set_lasterror("wsaasyncse-lect( )failed",wsagetlasterror( ));returnerr_wsaerror;}returnerr_success;}////////////////////////////////////////////////////intcmysocket::listen(intiqueuedconnections)//监听函数；{if(iqueuedconnections==0)returnerr_badparam;if(listen(m_hsocket,iqueuedconnections)==socket_error){set_lasterror("listen( )failed",wsagetlasterror( ));returnerr_wsaerror;}returnerr_success;}////////////////////////////////////////////////////intcmysocket::send(char＊str