用VC++6.0的Sockets API实现一个聊天室程序

1.VC++网络编程及Windows Sockets API简介

　　VC++对网络编程的支持有socket支持，WinInet支持，MAPI和ISAPI支持等。其中，Windows Sockets API是TCP/IP网络环境里，也是Internet上进行开发最为通用的API。最早美国加州大学Berkeley分校在UNIX下为TCP/IP协议开发了一个API，这个API就是著名的Berkeley Socket接口(套接字)。在桌面操作系统进入Windows时代后，仍然继承了Socket方法。在TCP/IP网络通信环境下，Socket数据传输是一种特殊的I/O，它也相当于一种文件描述符，具有一个类似于打开文件的函数调用-socket()。可以这样理解Socket实际上是一个通信端点，通过它，用户的Socket程序可以通过网络和其他的Socket应用程序通信。Socket存在于一个"通信域"(为描述一般的线程如何通过Socket进行通信而引入的一种抽象概念)里，并且与另一个域的Socket交换数据。Socket类型有三类。第一种是SOCK_STREAM(流式)，提供面向连接的可靠的通信服务，比如telnet,http。第二种是SOCK_DGRAM(数据报)，提供无连接不可靠的通信，比如UDP。第三种是SOCK_RAW(原始)，主要用于协议的开发和测试，支持通信底层操作，比如对IP和ICMP的直接访问。

　　 2.Windows Socket机制分析

　　2.1一些基本的Socket系统调用

　　主要的系统调用包括：socket()-创建Socket；bind()-将创建的Socket与本地端口绑定；connect()与accept()-建立Socket连接；listen()-服务器监听是否有连接请求；send()-数据的可控缓冲发送；recv()-可控缓冲接收；closesocket()-关闭Socket。

　　2.2Windows Socket的启动与终止

　　启动函数WSAStartup()建立与Windows Sockets DLL的连接，终止函数WSAClearup()终止使用该DLL，这两个函数必须成对使用。

　　2.3异步选择机制

　　Windows是一个非抢占式的操作系统，而不采取UNIX的阻塞机制。当一个通信事件产生时，操作系统要根据设置选择是否对该事件加以处理，WSAAsyncSelect()函数就是用来选择系统所要处理的相应事件。当Socket收到设定的网络事件中的一个时，会给程序窗口一个消息，这个消息里会指定产生网络事件的Socket，发生的事件类型和错误码。

　　2.4异步数据传输机制

　　WSAAsyncSelect()设定了Socket上的须响应通信事件后，每发生一个这样的事件就会产生一个WM_SOCKET消息传给窗口。而在窗口的回调函数中就应该添加相应的数据传输处理代码。

　　 3.聊天室程序的设计说明

　　3.1实现思想

　　在Internet上的聊天室程序一般都是以服务器提供服务端连接响应，使用者通过客户端程序登录到服务器，就可以与登录在同一服务器上的用户交谈，这是一个面向连接的通信过程。因此，程序要在TCP/IP环境下，实现服务器端和客户端两部分程序。

　　3.2服务器端工作流程

　　服务器端通过socket()系统调用创建一个Socket数组后(即设定了接受连接客户的最大数目)，与指定的本地端口绑定bind()，就可以在端口进行侦听listen()。如果有客户端连接请求，则在数组中选择一个空Socket，将客户端地址赋给这个Socket。然后登录成功的客户就可以在服务器上聊天了。

　　3.3客户端工作流程

　　客户端程序相对简单，只需要建立一个Socket与服务器端连接，成功后通过这个Socket来发送和接收数据就可以了。

4.核心代码分析

　　限于篇幅，这里仅给出与网络编程相关的核心代码，其他的诸如聊天文字的服务器和客户端显示读者可以自行添加。

　　4.1服务器端代码

　　开启服务器功能:

void OnServerOpen() //开启服务器功能 { 　WSADATA wsaData; 　int iErrorCode; 　char chInfo[64]; 　if (WSAStartup(WINSOCK_VERSION, &wsaData)) //调用Windows Sockets DLL 　　{ MessageBeep(MB_ICONSTOP); 　　　MessageBox("Winsock无法初始化!", AfxGetAppName(), MB_OK|MB_ICONSTOP); 　　　WSACleanup(); 　　　return; } 　else 　　WSACleanup(); 　　if (gethostname(chInfo, sizeof(chInfo))) 　　{ ReportWinsockErr("/n无法获取主机!/n "); 　　　return; } 　　CString csWinsockID = "/n==>>服务器功能开启在端口：No. "; 　　csWinsockID += itoa(m_pDoc->m_nServerPort, chInfo, 10); 　　csWinsockID += "/n"; 　　PrintString(csWinsockID); //在程序视图显示提示信息的函数，读者可自行创建 　　m_pDoc->m_hServerSocket=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, DEFAULT_PROTOCOL); 　　//创建服务器端Socket，类型为SOCK_STREAM，面向连接的通信 　　if (m_pDoc->m_hServerSocket == INVALID_SOCKET) 　　{ ReportWinsockErr("无法创建服务器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) //与选定的端口绑定 　　　{ReportWinsockErr("无法绑定服务器socket!"); 　　　　return;} 　　　iErrorCode=WSAAsyncSelect(m_pDoc->m_hServerSocket,m_hWnd, 　　　WM_SERVER_ACCEPT, FD_ACCEPT); 　　　//设定服务器相应的网络事件为FD_ACCEPT，即连接请求， 　　　// 产生相应传递给窗口的消息为WM_SERVER_ACCEPT 　　if (iErrorCode == SOCKET_ERROR) 　　　{ ReportWinsockErr("WSAAsyncSelect设定失败!"); 　　　　return;} 　　if (listen(m_pDoc->m_hServerSocket, QUEUE_SIZE) == SOCKET_ERROR) //开始监听客户连接请求 　　　{ReportWinsockErr("服务器socket监听失败!"); 　　　　m_pParentMenu->EnableMenuItem(ID_SERVER_OPEN, MF_ENABLED); 　　　　return;} 　　m_bServerIsOpen = TRUE; //监视服务器是否打开的变量 　return; }

　　响应客户发送聊天文字到服务器：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是服务器可响应连接的最大数目 　　{} 　if(i==MAXClient) return 0L; 　　iBufferLength = iRemainSpace = sizeof(chInBuffer); 　　iEnd = 0; 　　iRemainSpace -= iEnd; 　　iBytesRead = recv(m_aClientSocket[i], (LPSTR)(chInBuffer+iEnd), iSpaceRemaining, NO_FLAGS); 　　//用可控缓冲接收函数recv()来接收字符 　　iEnd+=iRead; 　if (iBytesRead == SOCKET_ERROR) 　　ReportWinsockErr("recv出错!"); 　　chInBuffer[iEnd] = '/0'; 　if (lstrlen(chInBuffer) != 0) 　　{PrintString(chInBuffer); //服务器端文字显示 　　　OnServerBroadcast(chInBuffer); //自己编写的函数，向所有连接的客户广播这个客户的聊天文字 　　} 　return(0L); }

　　对于客户断开连接，会产生一个FD_CLOSE消息，只须相应地用closesocket()关闭相应的Socket即可，这个处理比较简单。

　　4.2客户端代码

　　连接到服务器：

void OnSocketConnect() { WSADATA wsaData; 　DWORD dwIPAddr; 　SOCKADDR_IN sockAddr; 　if(WSAStartup(WINSOCK_VERSION,&wsaData)) //调用Windows Sockets DLL 　{MessageBox("Winsock无法初始化!",NULL,MB_OK); 　　return; 　} 　m_hSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0); //创建面向连接的socket 　sockAddr.sin_family=AF_INET; //使用TCP/IP协议 　sockAddr.sin_port=m_iPort; //客户端指定的IP地址 　sockAddr.sin_addr.S_un.S_addr=dwIPAddr; 　int nConnect=connect(m_hSocket,(LPSOCKADDR)&sockAddr,sizeof(sockAddr)); //请求连接 　if(nConnect) 　　ReportWinsockErr("连接失败!"); 　else 　　MessageBox("连接成功!",NULL,MB_OK); 　　int iErrorCode=WSAAsyncSelect(m_hSocket,m_hWnd,WM_SOCKET_READ,FD_READ); 　　//指定响应的事件，为服务器发送来字符 　if(iErrorCode==SOCKET_ERROR) 　MessageBox("WSAAsyncSelect设定失败!"); }

　　接收服务器端发送的字符也使用可控缓冲接收函数recv()，客户端聊天的字符发送使用数据可控缓冲发送函数send()，这两个过程比较简单，在此就不加赘述了。

　　 5.小结

　　通过聊天室程序的编写，可以基本了解Windows Sockets API编程的基本过程和精要之处。本程序在VC++6.0下编译通过，在使用windows 98/NT的局域网里运行良好。

用VC++制作一个简单的局域网消息发送工程

本工程类似于oicq的消息发送机制，不过他只能够发送简单的字符串。虽然简单，但他也是一个很好的VC网络学习例子。

　　本例通过VC带的SOCKET类，重载了他的一个接受类mysock类，此类可以把接收到的信息显示在客户区里。以下是实现过程：

　　建立一个MFC 单文档工程，工程名为oicq,在第四步选取WINDOWS SOCKetS支持，其它取默认设置即可。为了简单，这里直接把about对话框作些改变，作为发送信息界面。

　　这里通过失去对话框来得到发送的字符串、获得焦点时把字符串发送出去。创建oicq类的窗口，获得VIEW类指针，进而可以把接收到的信息显示出来。

extern CString bb; void CAboutDlg::OnKillFocus(CWnd* pNewWnd) { 　// TODO: Add your message handler code here 　CDialog::OnKillFocus(pNewWnd); 　bb=m_edit; } 对于OICQVIEW类 char aa[100]; CString mm; CDC* pdc; class mysock:public CSocket //派生mysock类，此类既有接受功能 {public:void OnReceive(int nErrorCode) //可以随时接收信息 　{ 　　CSocket::Receive((void*)aa,100,0); 　　mm=aa; 　　CString ll=" ";//在显示消息之前，消除前面发送的消息 　　pdc->TextOut(50,50,ll); 　　pdc->TextOut(50,50,mm); 　} }; mysock sock1; CString bb; BOOL COicqView::OnSetCursor(CWnd* pWnd, UINT nHitTest, UINT message) { 　CView::OnSetFocus(pOldWnd); 　// TODO: Add your message handler code here and/or call default 　bb="besting:"+bb; //确定发送者身份为besting 　sock1.SendTo(bb,100,1060,"192.168.0.255",0); //获得焦点以广播形式发送信息，端口号为1060 　return CView::OnSetCursor(pWnd, nHitTest, message); } int COicqView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) { 　if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1) 　　return -1; 　　sock1.Create(1060,SOCK_DGRAM,NULL);//以数据报形式发送消息 　　static CClientDC wdc(this); //获得当前视类的指针 　　pdc=&wdc; 　　// TODO: Add your specialized creation code here 　　return 0; }

运行一下，打开ABOUT对话框，输入发送信息，enter键就可以发送信息了，是不是有点像qq啊？



用Winsock实现语音全双工通信使用

摘要：在Windows 95环境下，基于TCP/IP协议，用Winsock完成了话音的端到端传输。采用双套接字技术，阐述了主要函数的使用要点，以及基于异步选择机制的应用方法。同时，给出了相应的实例程序。

　　 一、引言

　　Windows 95作为微机的操作系统，已经完全融入了网络与通信功能，不仅可以建立纯Windows 95环境下的“对等网络”，而且支持多种协议，如TCP/IP、IPX/SPX、NETBUI等。在TCP/IP协议组中，TPC是一种面向连接的协义，为用户提供可靠的、全双工的字节流服务，具有确认、流控制、多路复用和同步等功能，适于数据传输。UDP协议则是无连接的，每个分组都携带完整的目的地址，各分组在系统中独立传送。它不能保证分组的先后顺序，不进行分组出错的恢复与重传，因此不保证传输的可靠性，但是，它提供高传输效率的数据报服务，适于实时的语音、图像传输、广播消息等网络传输。

　　Winsock接口为进程间通信提供了一种新的手段，它不但能用于同一机器中的进程之间通信，而且支持网络通信功能。随着Windows 95的推出。Winsock已经被正式集成到了Windows系统中，同时包括了16位和32位的编程接口。而Winsock的开发工具也可以在Borland C++4.0、Visual C++2.0这些C编译器中找到，主要由一个名为winsock.h的头文件和动态连接库winsock.dll或wsodk32.dll组成，这两种动态连接库分别用于Win16和Win32的应用程序。

　　本文针对话音的全双工传输要求，采用UDP协议实现了实时网络通信。使用VisualC++2.0编译环境，其动态连接库名为wsock32.dll。
二、主要函数的使用要点

　　通过建立双套接字，可以很方便地实现全双工网络通信。

　　1.套接字建立函数：

 

SOCKET socket(int family,int type,int protocol)

　　对于UDP协议，写为：

SOCKRET s; s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); 或s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP)

　　为了建立两个套接字，必须实现地址的重复绑定，即，当一个套接字已经绑定到某本地地址后，为了让另一个套接字重复使用该地址，必须为调用bind()函数绑定第二个套接字之前，通过函数setsockopt()为该套接字设置SO_REUSEADDR套接字选项。通过函数getsockopt()可获得套接字选项设置状态。需要注意的是，两个套接字所对应的端口号不能相同。此外，还涉及到套接字缓冲区的设置问题，按规定，每个区的设置范围是：不小于512个字节，大大于8k字节，根据需要，文中选用了4k字节。

　　2.套接字绑定函数

int bind(SOCKET s,struct sockaddr_in*name,int namelen)

　　s是刚才创建好的套接字，name指向描述通讯对象的结构体的指针，namelen是该结构体的长度。该结构体中的分量包括：IP地址(对应name.sin_addr.s_addr)、端口号(name.sin_port)、地址类型(name.sin_family，一般都赋成AF_INET，表示是internet地址)。

　　(1)IP地址的填写方法：在全双工通信中，要把用户名对应的点分表示法地址转换成32位长整数格式的IP地址，使用inet_addr()函数。

　　(2)端口号是用于表示同一台计算机不同的进程(应用程序)，其分配方法有两种：1)进程可以让系统为套接字自动分配一端口号，只要在调用bind前将端口号指定为0即可。由系统自动分配的端口号位于1024~5000之间，而1~1023之间的任一TCP或UDP端口都是保留的，系统不允许任一进程使用保留端口，除非其有效用户ID是零(超级用户)。

　　2)进程可为套接字指定一特定端口。这对于需要给套接字分配一众所端口的服务器是很有用的。指定范围为1024和65536之间。可任意指定。

　　在本程序中，对两个套接字的端口号规定为2000和2001，前者对应发送套接字，后者对应接收套接字。

　　端口号要从一个16位无符号数(u_short类型数)从主机字节顺序转换成网络字节顺序，使用htons()函数。

　　根据以上两个函数，可以给出双套接字建立与绑定的程序片断。

//设置有关的全局变量 SOCKET sr,ss; HPSTR sockBufferS,sockBufferR; HANDLE hSendData,hReceiveData; DWROD dwDataSize=1024*4; struct sockaddr_in therel.there2; #DEFINE LOCAL_HOST_ADDR 200.200.200.201 #DEFINE REMOTE_HOST-ADDR 200.200.200.202 #DEFINE LOCAL_HOST_PORT 2000 #DEFINE LOCAL_HOST_PORT 2001 //套接字建立函数 BOOL make_skt(HWND hwnd) { struct sockaddr_in here,here1; ss=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); sr=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if((ss==INVALID_SOCKET)||(sr==INVALID_SOCKET)) { MessageBox(hwnd,“套接字建立失败!”，“”,MB_OK); return(FALSE); } here.sin_family=AF_INET; here.sin_addr.s_addr=inet_addr(LOCAL_HOST_ADDR); here.sin_port=htons(LICAL_HOST_PORT); //another socket herel.sin_family=AF_INET; herel.sin_addr.s_addr(LOCAL_HOST_ADDR); herel.sin_port=htons(LOCAL_HOST_PORT1); SocketBuffer();//套接字缓冲区的锁定设置 setsockopt(ss,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(char FAR*)sockBufferS,dwDataSize); if(bind(ss,(LPSOCKADDR)&here,sizeof(here))) { MessageBox(hwnd,“发送套接字绑定失败!”，“”，MB_OK); return(FALSE); } setsockopt(sr SQL_SOCKET,SO_RCVBUF|SO_REUSEADDR,(char FAR*) sockBufferR,dwDataSize); if(bind(sr,(LPSOCKADDR)&here1,sizeof(here1))) { MessageBox(hwnd,“接收套接字绑定失败!”，“”，MB_OK); return(FALSE); } return(TRUE); } //套接字缓冲区设置 void sockBuffer(void) { hSendData=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE|GMEM_SHARE,dwDataSize); if(!hSendData) { MessageBox(hwnd,“发送套接字缓冲区定位失败!”，NULL, MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION); return; } if((sockBufferS=GlobalLock(hSendData)==NULL) { MessageBox(hwnd,“发送套接字缓冲区锁定失败!”，NULL, MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION); GlobalFree(hRecordData[0]; return; } hReceiveData=globalAlloc(GMEM_MOVEABLE|GMEM_SHARE,dwDataSize); if(!hReceiveData) { MessageBox(hwnd,"“接收套接字缓冲区定位败!”，NULL MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION); return; } if((sockBufferT=Globallock(hReceiveData))=NULL) MessageBox(hwnd,"发送套接字缓冲区锁定失败!”，NULL, MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION); GlobalFree(hRecordData[0]); return; } {

　　3.数据发送与接收函数；

int sendto(SOCKET s.char*buf,int len,int flags,struct sockaddr_in to,int tolen); int recvfrom(SOCKET s.char*buf,int len,int flags,struct sockaddr_in fron,int*fromlen)

　　其中，参数flags一般取0。

　　recvfrom()函数实际上是读取sendto()函数发过来的一个数据包，当读到的数据字节少于规定接收的数目时，就把数据全部接收，并返回实际接收到的字节数；当读到的数据多于规定值时，在数据报文方式下，多余的数据将被丢弃。而在流方式下，剩余的数据由下recvfrom()读出。为了发送和接收数据，必须建立数据发送缓冲区和数据接收缓冲区。规定：IP层的一个数据报最大不超过64K(含数据报头)。当缓冲区设置得过多、过大时，常因内存不够而导致套接字建立失败。在减小缓冲区后，该错误消失。经过实验，文中选用了4K字节。

　　此外，还应注意这两个函数中最后参数的写法，给sendto()的最后参数是一个整数值，而recvfrom()的则是指向一整数值的指针。

　　4.套接字关闭函数：closesocket(SOCKET s)

　　通讯结束时，应关闭指定的套接字，以释与之相关的资源。

　　在关闭套接字时，应先对锁定的各种缓冲区加以释放。其程序片断为：

void CloseSocket(void) { GlobalUnlock(hSendData); GlobalFree(hSenddata); GlobalUnlock(hReceiveData); GlobalFree(hReceiveDava); if(WSAAysncSelect(ss,hwnd,0,0)=SOCKET_ERROR) { MessageBos(hwnd,“发送套接字关闭失败!”，“”，MB_OK); return; } if(WSAAysncSelect(sr,hwnd,0,0)==SOCKET_ERROR) { MessageBox(hwnd,“接收套接字关闭失败!”，“”，MB_OK); return; } WSACleanup(); closesockent(ss); closesockent(sr); return; }