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windows sockets 网络编程(三) —— windows sockets 1.1 程序设计 作者:冰点工作室 小鹰
一、简介 windows sockets 是从 berkeley sockets 扩展而来的,其在继承 berkeley sockets 的基础上,又进行了新的扩充。这些扩充主要是提供了一些异步函数,并增加了符合windows消息驱动特性的网络事件异步选择机制。 windows sockets由两部分组成:开发组件和运行组件。 开发组件:windows sockets 实现文档、应用程序接口(api)引入库和一些头文件。 运行组件:windows sockets 应用程序接口的动态链接库(winsock.dll)。
二、主要扩充说明
1、异步选择机制: windows sockets 的异步选择函数提供了消息机制的网络事件选择,当使用它登记网络事件发生时,应用程序相应窗口函数将收到一个消息,消息中指示了发生的网络事件,以及与事件相关的一些信息。 windows sockets 提供了一个异步选择函数 wsaasyncselect(),用它来注册应用程序感兴趣的网络事件,当这些事件发生时,应用程序相应的窗口函数将收到一个消息。 函数结构如下:
int pascal far wsaasyncselect(socket s,hwnd hwnd,unsigned int wmsg,long levent); 参数说明: hwnd:窗口句柄 wmsg:需要发送的消息 levent:事件(以下为事件的内容) 值: 含义: fd_read 期望在套接字上收到数据(即读准备好)时接到通知 fd_write 期望在套接字上可发送数据(即写准备好)时接到通知 fd_oob 期望在套接字上有带外数据到达时接到通知 fd_accept 期望在套接字上有外来连接时接到通知 fd_connect 期望在套接字连接建立完成时接到通知 fd_close 期望在套接字关闭时接到通知 例如:我们要在套接字读准备好或写准备好时接到通知,语句如下: rc=wsaasyncselect(s,hwnd,wmsg,fd_read|fd_write); 如果我们需要注销对套接字网络事件的消息发送,只要将 levent 设置为0
2、异步请求函数 在 berkeley sockets 中请求服务是阻塞的,windows sickets 除了支持这一类函数外,还增加了相应的异步请求函数(wsaasyncgetxbyy();)。
3、阻塞处理方法 windows sockets 为了实现当一个应用程序的套接字调用处于阻塞时,能够放弃cpu让其它应用程序运行,它在调用处于阻塞时便进入一个叫“hook”的例程,此例程负责接收和分配windows消息,使得其它应用程序仍然能够接收到自己的消息并取得控制权。 windows 是非抢先的多任务环境,即若一个程序不主动放弃其控制权,别的程序就不能执行。因此在设计 windows sockets 程序时,尽管系统支持阻塞操作,但还是反对程序员使用该操作。但由于 sun 公司下的 berkeley sockets 的套接字默认操作是阻塞的,windows 作为移植的 sockets 也不可避免对这个操作支持。 在 windows sockets 实现中,对于不能立即完成的阻塞操作做如下处理:dll初始化→循环操作。在循环中,它发送任何 windows 消息,并检查这个 windows sockets 调用是否完成,在必要时,它可以放弃cpu让其它应用程序执行(当然使用超线程的cpu就不会有这个麻烦了^_^)。我们可以调用 wsacancelblockingcall() 函数取消此阻塞操作。 在 windows sockets 中,有一个默认的阻塞处理例程 blockinghook() 简单地获取并发送 windows 消息。如果要对复杂程序进行处理,windows sockets 中还有 wsasetblockinghook() 提供用户安装自己的阻塞处理例程能力;与该函数相对应的则是 swaunhookblockinghook(),它用于删除先前安装的任何阻塞处理例程,并重新安装默认的处理例程。请注意,设计自己的阻塞处理例程时,除了函数 wsacancelblockinghook() 之外,它不能使用其它的 windows sockets api 函数。在处理例程中调用 wsacancelblockinghook()函数将取消处于阻塞的操作,它将结束阻塞循环。
4、出错处理 windows sockets 为了和以后多线程环境(windows/unix)兼容,它提供了两个出错处理函数来获取和设置当前线程的最近错误号。(wsagetlasteror()和wsasetlasterror())
5、启动与终止 使用函数 wsastartup() 和 wsacleanup() 启动和终止套接字。
三、windows sockets 网络程序设计核心
我们终于可以开始真正的 windows sockets 网络程序设计了。不过我们还是先看一看每个 windows sockets 网络程序都要涉及的内容。让我们一步步慢慢走。
1、启动与终止 在所有 windows sockets 函数中,只有启动函数 wsastartup() 和终止函数 wsacleanup() 是必须使用的。 启动函数必须是第一个使用的函数,而且它允许指定 windows sockets api 的版本,并获得 sockets的特定的一些技术细节。本结构如下: int pascal far wsastartup(word wversionrequested, lpwsadata lpwsadata); 其中 wversionrequested 保证 sockets 可正常运行的 dll 版本,如果不支持,则返回错误信息。 我们看一下下面这段代码,看一下如何进行 wsastartup() 的调用 word wversionrequested;// 定义版本信息变量
wsadata wsadata;//定义数据信息变量
int err;//定义错误号变量
wversionrequested = makeword(1,1);//给版本信息赋值
err = wsastartup(wversionrequested, &wsadata);//给错误信息赋值
if(err!=0)
{
return;//告诉用户找不到合适的版本
}
//确认 windows sockets dll 支持 1.1 版本
//dll 版本可以高于 1.1
//系统返回的版本号始终是最低要求的 1.1,即应用程序与dll 中可支持的最低版本号
if(lobyte(wsadata.wversion)!= 1|| hibyte(wsadata.wversion)!=1)
{
wsacleanup();//告诉用户找不到合适的版本
return;
}
//windows sockets dll 被进程接受,可以进入下一步操作关闭函数使用时,任何打开并已连接的 sock_stream 套接字被复位,但那些已由 closesocket() 函数关闭的但仍有未发送数据的套接字不受影响,未发送的数据仍将被发送。程序运行时可能会多次调用 wsastartuo() 函数,但必须保证每次调用时的 wversionrequested 的值是相同的。
2、异步请求服务 windows sockets 除支持 berkeley sockets 中同步请求,还增加了了一类异步请求服务函数 wsaasyncgerxbyy()。该函数是阻塞请求函数的异步版本。应用程序调用它时,由 windows sockets dll 初始化这一操作并返回调用者,此函数返回一个异步句柄,用来标识这个操作。当结果存储在调用者提供的缓冲区,并且发送一个消息到应用程序相应窗口。常用结构如下:
handle taskhnd;
char hostname="rs6000";
taskhnd = wsaasyncbethostbyname(hwnd,wmsg,hostname,buf,buflen);需要注意的是,由于 windows 的内存对像可以设置为可移动和可丢弃,因此在操作内存对象是,必须保证 wiindows sockets dll 对象是可用的。
3、异步数据传输 使用 send() 或 sendto() 函数来发送数据,使用 recv() 或recvfrom() 来接收数据。windows sockets 不鼓励用户使用阻塞方式传输数据,因为那样可能会阻塞整个 windows 环境。下面我们看一个异步数据传输实例: 假设套接字 s 在连接建立后,已经使用了函数 wsaasyncselect() 在其上注册了网络事件 fd_read 和 fd_write,并且 wmsg 值为 um_sock,那么我们可以在 windows 消息循环中增加如下的分支语句: case um_sock:
switch(lparam)
{
case fd_read:
len = recv(wparam,lpbuffer,length,0);
break;
case fd_write:
while(send(wparam,lpbuffer,len,0)!=socket_error)
break;
}
break;
4、出错处理 windows 提供了一个函数来获取最近的错误码 wsagetlasterror(),推荐的编写方式如下: len = send (s,lpbuffer,len,0);
of((len==socket_error)&&(wsagetlasterror()==wsawouldblock)){...} |