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用VC++6.0地Sockets API完成一個聊天室程序

編輯:C#基礎知識

1.VC++網絡編程及Windows Sockets API簡介

  VC++對網絡編程的支持有socket支持,WinInet支持,MAPI和ISAPI支持等。其中,Windows Sockets API是TCP/IP網絡環境裡,也是Internet上進行開發最為通用的API。最早美國加州大學Berkeley分校在UNIX下為TCP/IP協議開發了一個API,這個API就是著名的Berkeley Socket接口(套接字)。在桌面操作系統進入Windows時代後,仍然繼承了Socket方法。在TCP/IP網絡通信環境下,Socket數據傳輸是一種特殊的I/O,它也相當於一種文件描述符,具有一個類似於打開文件的函數調用-socket()。可以這樣理解:Socket實際上是一個通信端點,通過它,用戶的Socket程序可以通過網絡和其他的Socket應用程序通信。Socket存在於一個"通信域"(為描述一般的線程如何通過Socket進行通信而引入的一種抽象概念)裡,並且與另一個域的Socket交換數據。Socket有三類。第一種是SOCK_STREAM(流式),提供面向連接的可靠的通信服務,比如telnet,http。第二種是SOCK_DGRAM(數據報),提供無連接不可靠的通信,比如UDP。第三種是SOCK_RAW(原始),主要用於協議的開發和測試,支持通信底層操作,比如對IP和ICMP的直接訪問。

  2.Windows Socket機制分析

  2.1一些基本的Socket系統調用

  主要的系統調用包括:socket()-創建Socket;bind()-將創建的Socket與本地端口綁定;connect()與accept()-建立Socket連接;listen()-服務器監聽是否有連接請求;send()-數據的可控緩沖發送;recv()-可控緩沖接收;closesocket()-關閉Socket。

  2.2Windows Socket的啟動與終止

  啟動函數WSAStartup()建立與Windows Sockets DLL的連接,終止函數WSAClearup()終止使用該DLL,這兩個函數必須成對使用。

  2.3異步選擇機制

  Windows是一個非搶占式的操作系統,而不采取UNIX的阻塞機制。當一個通信事件產生時,操作系統要根據設置選擇是否對該事件加以處理,WSAAsyncSelect()函數就是用來選擇系統所要處理的相應事件。當Socket收到設定的網絡事件中的一個時,會給程序窗口一個消息,這個消息裡會指定產生網絡事件的Socket,發生的事件類型和錯誤碼。

  2.4異步數據傳輸機制

  WSAAsyncSelect()設定了Socket上的須響應通信事件後,每發生一個這樣的事件就會產生一個WM_SOCKET消息傳給窗口。而在窗口的回調函數中就應該添加相應的數據傳輸處理代碼。

  3.聊天室程序的設計說明

  3.1實現思想

  在Internet上的聊天室程序一般都是以服務器提供服務端連接響應,使用者通過客戶端程序登錄到服務器,就可以與登錄在同一服務器上的用戶交談,這是一個面向連接的通信過程。因此,程序要在TCP/IP環境下,實現服務器端和客戶端兩部分程序。

  3.2服務器端工作流程

  服務器端通過socket()系統調用創建一個Socket數組後(即設定了接受連接客戶的最大數目),與指定的本地端口綁定bind(),就可以在端口進行偵聽listen()。如果有客戶端連接請求,則在數組中選擇一個空Socket,將客戶端地址賦給這個Socket。然後登錄成功的客戶就可以在服務器上聊天了。

  3.3客戶端工作流程

  客戶端程序相對簡單,只需要建立一個Socket與服務器端連接,成功後通過這個Socket來發送和接收數據就可以了。

4.核心代碼分析

  限於篇幅,這裡僅給出與網絡編程相關的核心代碼,其他的諸如聊天文字的服務器和客戶端顯示讀者可以自行添加。

  4.1服務器端代碼

  開啟服務器功能:

void OnServerOpen() //開啟服務器功能
{
 WSADATA wsaData;
 int iErrorCode;
 char chInfo[64];
 if (WSAStartup(WINSOCK_VERSION, &wsaData)) //調用Windows Sockets DLL
  { MessageBeep(MB_ICONSTOP);
   MessageBox("Winsock無法初始化!", AfxGetAppName(), MB_OK|MB_ICONSTOP);
   WSACleanup();
   return; }
 else
  WSACleanup();
  if (gethostname(chInfo, sizeof(chInfo)))
  { ReportWinsockErr("\n無法獲取主機!\n ");
   return; }
  CString csWinsockID = "\n==>>服務器功能開啟在端口:No. ";
  csWinsockID += itoa(m_pDoc->m_nServerPort, chInfo, 10);
  csWinsockID += "\n";
  PrintString(csWinsockID); //在程序視圖顯示提示信息的函數,讀者可自行創建
  m_pDoc->m_hServerSocket=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, DEFAULT_PROTOCOL);
  //創建服務器端Socket,類型為SOCK_STREAM,面向連接的通信
  if (m_pDoc->m_hServerSocket == INVALID_SOCKET)
  { ReportWinsockErr("無法創建服務器socket!");
   return;}
  m_pDoc->m_sockServerAddr.sin_family = AF_INET;
  m_pDoc->m_sockServerAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  m_pDoc->m_sockServerAddr.sin_port = htons(m_pDoc->m_nServerPort);
  if (bind(m_pDoc->m_hServerSocket, (LPSOCKADDR)&m_pDoc->m_sockServerAddr,   
     sizeof(m_pDoc->m_sockServerAddr)) == SOCKET_ERROR) //與選定的端口綁定
   {ReportWinsockErr("無法綁定服務器socket!");
    return;}
   iErrorCode=WSAAsyncSelect(m_pDoc->m_hServerSocket,m_hWnd,
   WM_SERVER_ACCEPT, FD_ACCEPT);
   //設定服務器相應的網絡事件為FD_ACCEPT,即連接請求,
   // 產生相應傳遞給窗口的消息為WM_SERVER_ACCEPT
  if (iErrorCode == SOCKET_ERROR)
   { ReportWinsockErr("WSAAsyncSelect設定失敗!");
    return;}
  if (listen(m_pDoc->m_hServerSocket, QUEUE_SIZE) == SOCKET_ERROR) //開始監聽客戶連接請求
   {ReportWinsockErr("服務器socket監聽失敗!");
    m_pParentMenu->EnableMenuItem(ID_SERVER_OPEN, MF_ENABLED);
    return;}
  m_bServerIsOpen = TRUE; //監視服務器是否打開的變量
 return;
}

  響應客戶發送聊天文字到服務器:ON_MESSAGE(WM_CLIENT_READ, OnClientRead)

LRESULT OnClientRead(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
 int iRead;
 int iBufferLength;
 int iEnd;
 int iRemainSpace;
 char chInBuffer[1024];
 int i;
 for(i=0;(i   //MAXClient是服務器可響應連接的最大數目
  {}
 if(i==MAXClient) return 0L;
  iBufferLength = iRemainSpace = sizeof(chInBuffer);
  iEnd = 0;
  iRemainSpace -= iEnd;
  iBytesRead = recv(m_aClientSocket[i], (LPSTR)(chInBuffer+iEnd), iSpaceRemaining, NO_FLAGS);   //用可控緩沖接收函數recv()來接收字符
  iEnd+=iRead;
 if (iBytesRead == SOCKET_ERROR)
  ReportWinsockErr("recv出錯!");
  chInBuffer[iEnd] = '\0';
 if (lstrlen(chInBuffer) != 0)
  {PrintString(chInBuffer); //服務器端文字顯示
   OnServerBroadcast(chInBuffer); //自己編寫的函數,向所有連接的客戶廣播這個客戶的聊天文字
  }
 return(0L);
}

  對於客戶斷開連接,會產生一個FD_CLOSE消息,只須相應地用closesocket()關閉相應的Socket即可,這個處理比較簡單。

  4.2客戶端代碼

  連接到服務器:

void OnSocketConnect()
{ WSADATA wsaData;
 DWORD dwIPAddr;
 SOCKADDR_IN sockAddr;
 if(WSAStartup(WINSOCK_VERSION,&wsaData)) //調用Windows Sockets DLL
 {MessageBox("Winsock無法初始化!",NULL,MB_OK);
  return;
 }
 m_hSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0); //創建面向連接的socket
 sockAddr.sin_family=AF_INET; //使用TCP/IP協議
 sockAddr.sin_port=m_iPort; //客戶端指定的IP地址
 sockAddr.sin_addr.S_un.S_addr=dwIPAddr;
 int nConnect=connect(m_hSocket,(LPSOCKADDR)&sockAddr,sizeof(sockAddr)); //請求連接
 if(nConnect)
  ReportWinsockErr("連接失敗!");
 else
  MessageBox("連接成功!",NULL,MB_OK);
  int iErrorCode=WSAAsyncSelect(m_hSocket,m_hWnd,WM_SOCKET_READ,FD_READ);
  //指定響應的事件,為服務器發送來字符
 if(iErrorCode==SOCKET_ERROR)
 MessageBox("WSAAsyncSelect設定失敗!");
}

  接收服務器端發送的字符也使用可控緩沖接收函數recv(),客戶端聊天的字符發送使用數據可控緩沖發送函數send(),這兩個過程比較簡單,在此就不加贅述了。

  5.小結

  通過聊天室程序的編寫,可以基本了解Windows Sockets API編程的基本過程和精要之處。本程序在VC++6.0下編譯通過,在使用windows 98/NT的局域網裡運行良好。

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