Winsock重叠模型

重叠模型的基本设计原理是让应用程序使用一个重叠的数据结构，一次投递一个或多个Winsock I/O请求。针对那些提交的请求，在它们完成之后，应用程序为他们提供服务。

要想在一个套接字上使用重叠I/O模型，首先必须使用WSA_FLAG_OVERLAPPED这个标志，创建一个套接字。如下所示：

s=WSASocket(AF_INET,SOCK_STREAM,0，NULL，0，WSA_FLAG_OVERLAPPED);

创建套接字的时候，假如使用的是socket函数，而非WSASocket函数，那么会默认设置WSA_FLAG_OVERLAPPED标志。成功创建好一个套接字，同时将其与一个本地接口绑定在一起后，便可以开始进行重叠I/O操作，方法是调用下属的Winsock函数，同时指定一个WSAOVERLAPPED结构（可选）：

• WSASend
• WSASendTo
• WSARecv
• WSARecvFrom
• WSAIoctl
• AcceptEx
• TransmitFile

以上的每个函数都与一个套接字上的数据的发送、数据接收以及连接的接收有关。因此这些活动可能会花费极少的时间才能完成。这正是每个函数都可接收一个WSAOVERLAPPED结构作为参数的原因。若随一个WSAOVERLAPPED结构一起调用这些函数，函数会立即完成并返回，无论套接字是否设定为锁定模式。它们依赖于WSAOVERLAPPED结构来返回一个I/O请求的返回。主要有两个方法可用来管理一个重叠I/O请求的完成：我们的应用程序可以等待”事件对象通知“，亦可通过”完成例程“，对已经完成的请求加以处理。上面列出的函数（AcceptEx除外）还有另一个常用参数：lpCompletionROUTINE。该参数指定的是一个可选的指针，指向一个完成例程函数。在重叠请求完成后调用。

1.事件对象同时

重叠I/O的事件通知方法要求将Win32的事件对象与WSAOVERLAPPED结构关联在一起，若使用一个WSAOVERLAPPED结构，发出像WSASend和WSARecv这样的I/O调用，他们会立即返回。

通常大家会发现I/O调用会以失败告终，返回SOCKET_ERROR。使用WSAGetLastError函数，便可获得与错误状态有关的一个报告，这个错误状态意味着I/O操作正在进行。稍后的某个时间我们的应用程序需要等候与WSAOVERLAPPED结构对应的事件对象，了解一个重叠I/O请示何时完成。WSAOVERLAPPED结构在一个重叠I/O请求的初始化，及后续完成之间，提供了一种沟通或通讯机制。

要将一个WSAOVERLAPPED结构与一个事件对象联系起来，可以用WSACreateEvent函数来创建一个事件对象句柄。一旦创建好一个事件对象句柄，简单地将重叠结构的hEvent字段分配给事件句柄，再使用重叠结构，调用一个Winsock函数即可，比如WSASend或WSARecv。

一个重叠I/O请求最终完成后，我们的应用程序要负责取回重叠I/O操作的结果。一个重叠请求操作最终完成之后，在事件通知方法中，Winsock会更改与一个WSAOVERLAPPED结构对应的一个事件对象的事件传信状态，将其从”未传信“变为”已传信“。由于一个事件对象已分配给WSAOVERLAPPED结构，所以只需简单地调用WSAWaitForMultipleEvents函数，从而判断出一个重叠I/O请求在什么时候完成。此处需要注意的是WSAWaitForMultipleEvents函数一次最多只能等待64个事件对象。发现一次重叠请求完成后，接着需要调用WSAGetIoverlappedResult（取得重叠结构）函数，判断哪个重叠调用到底是成功还是失败。该函数的定义如下：

BOOL WSAGetOverlappedResult(

Socket s,

LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,

LPWORD lpcbTransfer,

BOOL fWait,

LPWORD lpdwFlags

);

其中:

Socket s:指定在重叠操作开始的时候，与之对应的那个套接字。

LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped：是一个指针，对应于在重叠操作开始时指定的那个WSAOVERLAPPED结构。

LPWORD lpcbTransfer：参数是一个指针对应一个DWORD变量指定发送或接收的实际字节数。

由此我们总结Winsock重叠模型的编程步骤如下：

1. 创建一个套接字，开始在指定的端口上监听连接请求
2. 接收一个进入连接的请求
3. 为接收的套接字新建一个WSAOVERLAPPED结构，并为该结构分配一个事件对象句柄。也将事件对象句柄分配给一个事件数组，以便稍后由WSAWaitForMultipleEvents函数使用。
4. 在套接字上投递一个异步的WSARecv请求，指定参数为WSAOVERLAPPED机构。（注意 函数通常会以失败告终，返回SOCKET_ERROR错误状态WSA_IO_PENDING,即I/O操作尚未完成）。
5. 使用步骤3的事件数组调用WSAWaitForMultipleEvents函数，并等待与重叠调用关联在一起的事件进入“已传信”状态（换言之，等待那个事件“触发”）。
6. WSAWaitForMultipleEvents函数完成后，针对事件数组，调用WSAResetEvent（重设事件）函数，从而重设事件对象，并对完成的重叠请求进行处理。
7. 使用WSAGetOverlappedResult函数，判断重叠调用返回状态是什么。
8. 在套接字上投递另一个WSARecv请求。
9. 重复步骤5-8。