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用VC++6.0的Sockets API完成聊天室

[摘要]陸爾東、鄧?yán)健 ?.VC++網(wǎng)絡(luò)編程及Windows Sockets API簡(jiǎn)介  VC++對(duì)網(wǎng)絡(luò)編程的支持有socket支持,WinInet支持,MAPI和ISAPI支持等。其中,Windows...
陸爾東、鄧?yán)?br>
  1.VC++網(wǎng)絡(luò)編程及Windows Sockets API簡(jiǎn)介

  VC++對(duì)網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)環(huán)境里,也是Internet上進(jìn)行開發(fā)最為通用的API。最早美國(guó)加州大學(xué)Berkeley分校在UNIX下為TCP/IP協(xié)議開發(fā)了一個(gè)API,這個(gè)API就是著名的Berkeley Socket接口(套接字)。在桌面操作系統(tǒng)進(jìn)入Windows時(shí)代后,仍然繼承了Socket方法。在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境下,Socket數(shù)據(jù)傳輸是一種特殊的I/O,它也相當(dāng)于一種文件描述符,具有一個(gè)類似于打開文件的函數(shù)調(diào)用-socket()?梢赃@樣理解:Socket實(shí)際上是一個(gè)通信端點(diǎn),通過(guò)它,用戶的Socket程序可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和其他的Socket應(yīng)用程序通信。Socket存在于一個(gè)"通信域"(為描述一般的線程如何通過(guò)Socket進(jìn)行通信而引入的一種抽象概念)里,并且與另一個(gè)域的Socket交換數(shù)據(jù)。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(wù),比如telnet,http。第二種是SOCK_DGRAM(數(shù)據(jù)報(bào)),提供無(wú)連接不可靠的通信,比如UDP。第三種是SOCK_RAW(原始),主要用于協(xié)議的開發(fā)和測(cè)試,支持通信底層操作,比如對(duì)IP和ICMP的直接訪問。

  2.Windows Socket機(jī)制分析

  2.1一些基本的Socket系統(tǒng)調(diào)用

  主要的系統(tǒng)調(diào)用包括:socket()-創(chuàng)建Socket;bind()-將創(chuàng)建的Socket與本地端口綁定;connect()與accept()-建立Socket連接;listen()-服務(wù)器監(jiān)聽是否有連接請(qǐng)求;send()-數(shù)據(jù)的可控緩沖發(fā)送;recv()-可控緩沖接收;closesocket()-關(guān)閉Socket。

  2.2Windows Socket的啟動(dòng)與終止

  啟動(dòng)函數(shù)WSAStartup()建立與Windows Sockets DLL的連接,終止函數(shù)WSAClearup()終止使用該DLL,這兩個(gè)函數(shù)必須成對(duì)使用。

  2.3異步選擇機(jī)制

  Windows是一個(gè)非搶占式的操作系統(tǒng),而不采取UNIX的阻塞機(jī)制。當(dāng)一個(gè)通信事件產(chǎn)生時(shí),操作系統(tǒng)要根據(jù)設(shè)置選擇是否對(duì)該事件加以處理,WSAAsyncSelect()函數(shù)就是用來(lái)選擇系統(tǒng)所要處理的相應(yīng)事件。當(dāng)Socket收到設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)事件中的一個(gè)時(shí),會(huì)給程序窗口一個(gè)消息,這個(gè)消息里會(huì)指定產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)事件的Socket,發(fā)生的事件類型和錯(cuò)誤碼。

  2.4異步數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制

  WSAAsyncSelect()設(shè)定了Socket上的須響應(yīng)通信事件后,每發(fā)生一個(gè)這樣的事件就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)WM_SOCKET消息傳給窗口。而在窗口的回調(diào)函數(shù)中就應(yīng)該添加相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸處理代碼。

  3.聊天室程序的設(shè)計(jì)說(shuō)明

  3.1實(shí)現(xiàn)思想

  在Internet上的聊天室程序一般都是以服務(wù)器提供服務(wù)端連接響應(yīng),使用者通過(guò)客戶端程序登錄到服務(wù)器,就可以與登錄在同一服務(wù)器上的用戶交談,這是一個(gè)面向連接的通信過(guò)程。因此,程序要在TCP/IP環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端和客戶端兩部分程序。

  3.2服務(wù)器端工作流程

  服務(wù)器端通過(guò)socket()系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建一個(gè)Socket數(shù)組后(即設(shè)定了接受連接客戶的最大數(shù)目),與指定的本地端口綁定bind(),就可以在端口進(jìn)行偵聽listen()。如果有客戶端連接請(qǐng)求,則在數(shù)組中選擇一個(gè)空Socket,將客戶端地址賦給這個(gè)Socket。然后登錄成功的客戶就可以在服務(wù)器上聊天了。

  3.3客戶端工作流程

  客戶端程序相對(duì)簡(jiǎn)單,只需要建立一個(gè)Socket與服務(wù)器端連接,成功后通過(guò)這個(gè)Socket來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)就可以了。
4.核心代碼分析

  限于篇幅,這里僅給出與網(wǎng)絡(luò)編程相關(guān)的核心代碼,其他的諸如聊天文字的服務(wù)器和客戶端顯示讀者可以自行添加。

  4.1服務(wù)器端代碼

  開啟服務(wù)器功能:

void OnServerOpen() //開啟服務(wù)器功能
{
 WSADATA wsaData;
 int iErrorCode;
 char chInfo[64];
 if (WSAStartup(WINSOCK_VERSION, &wsaData)) //調(diào)用Windows Sockets DLL
  { MessageBeep(MB_ICONSTOP);
   MessageBox("Winsock無(wú)法初始化!", AfxGetAppName(), MB_OK MB_ICONSTOP);
   WSACleanup();
   return; }
 else
  WSACleanup();
  if (gethostname(chInfo, sizeof(chInfo)))
  { ReportWinsockErr("\n無(wú)法獲取主機(jī)!\n ");
   return; }
  CString csWinsockID = "\n==>>服務(wù)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(shù),讀者可自行創(chuàng)建
  m_pDoc->m_hServerSocket=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, DEFAULT_PROTOCOL);
  //創(chuàng)建服務(wù)器端Socket,類型為SOCK_STREAM,面向連接的通信
  if (m_pDoc->m_hServerSocket == INVALID_SOCKET)
  { ReportWinsockErr("無(wú)法創(chuàng)建服務(wù)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(wú)法綁定服務(wù)器socket!");
    return;}
   iErrorCode=WSAAsyncSelect(m_pDoc->m_hServerSocket,m_hWnd,
   WM_SERVER_ACCEPT, FD_ACCEPT);
   //設(shè)定服務(wù)器相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)事件為FD_ACCEPT,即連接請(qǐng)求,
   // 產(chǎn)生相應(yīng)傳遞給窗口的消息為WM_SERVER_ACCEPT
  if (iErrorCode == SOCKET_ERROR)
   { ReportWinsockErr("WSAAsyncSelect設(shè)定失敗!");
    return;}
  if (listen(m_pDoc->m_hServerSocket, QUEUE_SIZE) == SOCKET_ERROR) //開始監(jiān)聽客戶連接請(qǐng)求
   {ReportWinsockErr("服務(wù)器socket監(jiān)聽失敗!");
    m_pParentMenu->EnableMenuItem(ID_SERVER_OPEN, MF_ENABLED);
    return;}
  m_bServerIsOpen = TRUE; //監(jiān)視服務(wù)器是否打開的變量
 return;
}

  響應(yīng)客戶發(fā)送聊天文字到服務(wù)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(wù)器可響應(yīng)連接的最大數(shù)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(shù)recv()來(lái)接收字符
  iEnd+=iRead;
 if (iBytesRead == SOCKET_ERROR)
  ReportWinsockErr("recv出錯(cuò)!");
  chInBuffer[iEnd] = '\0';
 if (lstrlen(chInBuffer) != 0)
  {PrintString(chInBuffer); //服務(wù)器端文字顯示
   OnServerBroadcast(chInBuffer); //自己編寫的函數(shù),向所有連接的客戶廣播這個(gè)客戶的聊天文字
  }
 return(0L);
}

  對(duì)于客戶斷開連接,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)FD_CLOSE消息,只須相應(yīng)地用closesocket()關(guān)閉相應(yīng)的Socket即可,這個(gè)處理比較簡(jiǎn)單。

  4.2客戶端代碼

  連接到服務(wù)器:

void OnSocketConnect()
{ WSADATA wsaData;
 DWORD dwIPAddr;
 SOCKADDR_IN sockAddr;
 if(WSAStartup(WINSOCK_VERSION,&wsaData)) //調(diào)用Windows Sockets DLL
 {MessageBox("Winsock無(wú)法初始化!",NULL,MB_OK);
  return;
 }
 m_hSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0); //創(chuàng)建面向連接的socket
 sockAddr.sin_family=AF_INET; //使用TCP/IP協(xié)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(qǐng)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(yīng)的事件,為服務(wù)器發(fā)送來(lái)字符
 if(iErrorCode==SOCKET_ERROR)
 MessageBox("WSAAsyncSelect設(shè)定失敗!");
}

  接收服務(wù)器端發(fā)送的字符也使用可控緩沖接收函數(shù)recv(),客戶端聊天的字符發(fā)送使用數(shù)據(jù)可控緩沖發(fā)送函數(shù)send(),這兩個(gè)過(guò)程比較簡(jiǎn)單,在此就不加贅述了。

  5.小結(jié)

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