socket 编程入门教程（二）win32下使用socket：WinSock

socket 编程入门教程（二）win32下使用socket：WinSock

学习socket最好能有两台以上联网的电脑，以及能获得公网IP的网络接入方式。两年前，我主要使用的是一台win2k3和Debain Linux双系统的电脑，例外有台99年的老机器装着win98，而且没有装VC，测试相当的麻烦。现在买了笔记本，使用的是Vista的win32环境（32位），可以直接和老电脑的Linux联网进行测试。另外，网络环境也换成了电信的ADSL，贵了很多，为的就是能有一个公网IP。接下来的教程我会兼顾winsock的代码，这主要是因为winsock本身对socket几乎是兼容的。所以，这里有必要先说明在VC环境中使用socket的一些简单设置，以及与Linux环境下的细微差别。
我的VC环境依然是2008 Express，在写这篇教程的时候，微软已经发布了VC 2010，目前在微软的官方主页，提供了VC 2010的下载，同时保留着VC 2008的下载。
我们在VC中建立一个控制台的空项目：



我们着手构建自己的第一个winsock程序。
首先win32下与Linux下的socket API需要包含不同的头文件。
在Linux下是这些：

#include  < unistd.h >
#include  < sys / socket.h >
#include  < arpa / inet.h >

win32下的winsock有多个版本，我所找到的资料中，老的版本是：

#include  < winsock.h >

与之对应的需要的链接库为：



这可能可以兼容非常古老的版本中的winsock，比如win98，而微软官方所推荐的是：

#include  < winsock2.h >

链接库是：ws2_32.lib，这样就可以使用高版本的winsock。
那么，什么是winsock的版本？这就涉及到winsock的初始化函数WSAStartup：
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms742213(v=VS.85).aspx
上面是微软的官方说明，我这里构建一个简单的类，希望每次使用的时候引入一个类对象就可以了。

class  WinsockAPI{
private :
    WSADATA wsaData;
public :
    WinsockAPI( int  low_byte  =   2 ,  int  high_byte  =   2 );
     ~ WinsockAPI();
     void  showVersion()  const ;
};

WSADATA是记录着winsock信息的结构。

// class WinsockAPI

WinsockAPI::WinsockAPI( int  low_byte,  int  high_byte)
{
     const  WORD wVersionRequested  =  MAKEWORD(low_byte, high_byte);
     int  wsa_startup_err  =  WSAStartup(wVersionRequested,  & wsaData);
     if  (wsa_startup_err  !=   0 ) {
        std::cerr  <<   " WSAStartup() failed. "   <<  std::endl;
         throw  wsa_startup_err;
    }
}

WinsockAPI:: ~ WinsockAPI()
{
    WSACleanup();
}

void  WinsockAPI::showVersion()  const
{
    std::cout     <<   " The version of Winsock.dll is  "  
                 <<   int (LOBYTE(wsaData.wVersion)) 
                 <<   " . "  
                 <<   int (HIBYTE(wsaData.wVersion)) 
                 <<   " . "  
                 <<  std::endl;
     return ;
}

首先，宏MAKEWORD()将两个int转换为winsock形式的版本号，我这里默认是是2.2，就只需要MAKEWORD(2, 2)，如果是老版本的，最低应该是1.0。WSAStartup()将winsock的初始化信息写入一个WSADATA结构（我们这里的wsaData），如果成功返回0，失败将返回一个int的错误代码。这个错误代码直接表示了错误信息，微软官方建议不使用winsock的通用异常信息获取函数WSAGetLastError()获取WSAStartup()的错误信息，这可能是因为如果WSAStartup()失败，那么winsock的错误信息不一定能够正确的构建出来的缘故。
最后，winsock结束后用WSACleanup()清理。
因为socket本身的复杂性，异常信息提示非常重要。WSAGetLastError()的官方说明如下：
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms741580(VS.85).aspx
错误代码所反馈的信息查询在这里：
http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms740668(v=VS.85).aspx
最后，需要注意的问题是，因为socket是构建在UNIX系统下的（BSD socket是当今所有socket的基础），所以socket很好的利用了UNIX体系“一切都是文件”的性质，每个socket本身也就是一个UNIX文件描述符，因此，Linux下的socket是用关闭文件的函数close()关闭的。但是win32下没这个性质，所以winsock是另外一种抽象，但是好在同样用int作为描述符，关闭需要专门为winsock定做的函数closesocket()。
下篇文章重写了TCP Server的代码（类的抽象和构造也重新写了，将在下一章解释），作为winsock使用的演示。