Socket那些事——winsocket日记（1）

般来说 碰到的第一个结构体是 WSADATA

 

 

 #define WSADESCRIPTION_LEN      256
 #define WSASYS_STATUS_LEN       128
 typedef struct WSAData {
         WORD                    wVersion;
         WORD                    wHighVersion;
 #ifdef _WIN64
         unsigned short          iMaxSockets;
         unsigned short          iMaxUdpDg;
         char FAR *              lpVendorInfo;
         char                    szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1];
         char                    szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1];
 #else
         char                    szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1];
         char                    szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1];
         unsigned short          iMaxSockets;
         unsigned short          iMaxUdpDg;
         char FAR *              lpVendorInfo;
 #endif
 } WSADATA

 

wVersion 是Socket现存版本号

wHighVersion 是支持的最高版本号

szDescription 以字符形式存储socket信息

szSystemStatus 以字符形式存储客户需求信息

iMaxSockets 单个进程所能创建的socket最大数

lpVendorInfo 一般超出了winsock的范围

 

结构体 SYSTEM_INFO

 

 typedef struct _SYSTEM_INFO {
     union {
         DWORD dwOemId;          // Obsolete field...do not use
         struct {
             WORD wProcessorArchitecture;
             WORD wReserved;
         };
     };
     DWORD dwPageSize;
     LPVOID lpMinimumApplicationAddress;
     LPVOID lpMaximumApplicationAddress;
     DWORD_PTR dwActiveProcessorMask;
     DWORD dwNumberOfProcessors;
     DWORD dwProcessorType;
     DWORD dwAllocationGranularity;
     WORD wProcessorLevel;
     WORD wProcessorRevision;
 } SYSTEM_INFO

在这里我们只用到dwNumberOfProcessors其表示为系统可识别的cpu数

使用系统函数GetSystemInfo（）得到系统信息

 

WSAStartup(
    IN WORD wVersionRequested,
    OUT LPWSADATA lpWSAData
    );函数登场了

从参数声明就可以看出其中wVersionRequested是一个输入字段WORD 长为双八位，可以使用MAKEWORD(2,2)或者0x202来传入参数，当主版本号和副版本号不一定都为2但是对于现在的win2003来说可以肯定为2，2.

lpWSAData 为传出参数 ，需要传入一个声明过的参数指针，以便他初始化，当然他的结构是WSADATA

 

因为我的网络通讯程序是建立在高并发的基础上的所以CreateIoCompletionPort这个函数就不得不说了

这个函数具有两种作用：

1、创建完成端口

2、进行socket和完成端口的绑定

 

结构体addrinfo

 typedef struct addrinfo
 {
     int                 ai_flags;       // AI_PASSIVE, AI_CANONNAME, AI_NUMERICHOST
     int                 ai_family;      // PF_xxx
     int                 ai_socktype;    // SOCK_xxx
     int                 ai_protocol;    // 0 or IPPROTO_xxx for IPv4 and IPv6
     size_t              ai_addrlen;     // Length of ai_addr
     char *              ai_canonname;   // Canonical name for nodename
     __field_bcount(ai_addrlen) struct sockaddr *   ai_addr;        // Binary address
     struct addrinfo *   ai_next;        // Next structure in linked list
 }
 ADDRINFOA, *PADDRINFOA;

ai_flags 

 AI_PASSIVE当此标志置位时，表示调用者将在bind()函数调用中使用返回的地址结构。当此标志不置位时，表示将在connect()函数调用中使用。
当节点名位NULL，且此标志置位，则返回的地址将是通配地址。
如果节点名NULL，且此标志不置位，则返回的地址将是回环地址。
AI_CANNONAME当此标志置位时，在函数所返回的第一个addrinfo结构中的ai_cannoname成员中，应该包含一个以空字符结尾的字符串，字符串的内容是节点名的正规名。
AI_NUMERICHOST当此标志置位时，此标志表示调用中的节点名必须是一个数字地址字符串。

ai_family 

AF_INET　　　 IPv4
AF_INET6　　　IPv6
AF_UNSPEC　　协议无关

 

ai_socktype

SOCK_STREAM　　 流        TCP
SOCK_DGRAM　　　数据报   UDP　

 

ai_protocol　   

IPPROTO_IP　　　 0　 IP协议
IPPROTO_IPV4　　 4　 IPv4
IPPROTO_IPV6　　 41　IPv6
IPPROTO_UDP　　　17　UDP
IPPROTO_TCP　　　6　 TCP

ai_addrlen    记录 ai_addr 信息的长度 一般为16字节

 

ai_canonname  节点名

 

ai_addr    记录sockaddr结构体的指针

 

ai_next   下一个addrinfo结构体指针

 

下面就是getaddrinfo函数

WINSOCK_API_LINKAGE
INT
WSAAPI
getaddrinfo(
    __in_opt        PCSTR               pNodeName,
    __in_opt        PCSTR               pServiceName,
    __in_opt        const ADDRINFOA *   pHints,
    __deref_out     PADDRINFOA *        ppResult
    );
它的作用就是通过设置ip端口号、传入一个设置了一个了一部分数据的addrinfo结构体指针，返回一个addrinfo结构体

 

函数WSASocket用于创建一个与指定传送服务提供者捆绑的套接口

WSASocket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_IP, NULL, 0, WSA_FLAG_OVERLAPPED)

AF_INET IPV4地址结构，

SOCK_STREAM TCP，

IPPROTO_IP IP协议，

定义所创建套接口的特性  如果非零前三项被忽略

套接口组的描述字，

套接口属性描述  异步重叠方式

 

setsockopt（） 函数

int PASCAL FAR setsockopt( SOCKET s, int level, int optname, const char FAR* optval, int optlen);

s 标识一个套接口的描述字。

level 选项定义的层次；目前仅支持SOL_SOCKET和IPPROTO_TCP层次。

optname 需设置的选项。

optval 指针，指向存放选项值的缓冲区。

optlen optval缓冲区的长度。

 

1.设置调用closesocket()后,仍可继续重用该socket。调用closesocket()一般不会立即关闭socket，而经历TIME_WAIT的过程。

BOOL bReuseaddr = TRUE;

setsockopt( s, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, ( const char* )&bReuseaddr, sizeof( BOOL ) );

2. 如果要已经处于连接状态的soket在调用closesocket()后强制关闭，不经历TIME_WAIT的过程：

BOOL bDontLinger = FALSE;

setsockopt( s, SOL_SOCKET, SO_DONTLINGER, ( const char* )&bDontLinger, sizeof( BOOL ) );

3.在send(),recv()过程中有时由于网络状况等原因，收发不能预期进行,可以设置收发时限：

int nNetTimeout = 1000; //1秒

//发送时限

setsockopt( socket, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, ( char * )&nNetTimeout, sizeof( int ) );

//接收时限

setsockopt( socket, SOL_S0CKET, SO_RCVTIMEO, ( char * )&nNetTimeout, sizeof( int ) );

4.在send()的时候，返回的是实际发送出去的字节(同步)或发送到socket缓冲区的字节(异步)；系统默认的状态发送和接收一次为8688字节(约为8.5K)；在实际的过程中如果发送或是接收的数据量比较大，可以设置socket缓冲区，避免send(),recv()不断的循环收发：

// 接收缓冲区

int nRecvBuf = 32 * 1024; //设置为32K

setsockopt( s, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, ( const char* )&nRecvBuf, sizeof( int ) );

//发送缓冲区

int nSendBuf = 32*1024; //设置为32K

setsockopt( s, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, ( const char* )&nSendBuf, sizeof( int ) );

5.在发送数据的时，不执行由系统缓冲区到socket缓冲区的拷贝，以提高程序的性能：

int nZero = 0;

setsockopt( socket, SOL_S0CKET, SO_SNDBUF, ( char * )&nZero, sizeof( nZero ) );

6.在接收数据时，不执行将socket缓冲区的内容拷贝到系统缓冲区：

int nZero = 0;

setsockopt( s, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, ( char * )&nZero, sizeof( int ) );

7.一般在发送UDP数据报的时候，希望该socket发送的数据具有广播特性：

BOOL bBroadcast = TRUE;

setsockopt( s, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, ( const char* )&bBroadcast, sizeof( BOOL ) );

8.在client连接服务器过程中，如果处于非阻塞模式下的socket在connect()的过程中可以设置connect()延时,直到accpet()被调用(此设置只有在非阻塞的过程中有显著的作用，在阻塞的函数调用中作用不大)

BOOL bConditionalAccept = TRUE;

setsockopt( s, SOL_SOCKET, SO_CONDITIONAL_ACCEPT, ( const char* )&bConditionalAccept, sizeof( BOOL ) );

9.如果在发送数据的过程中send()没有完成，还有数据没发送，而调用了closesocket(),以前一般采取的措施是shutdown(s,SD_BOTH),但是数据将会丢失。某些具体程序要求待未发送完的数据发送出去后再关闭socket，可通过设置让程序满足要求：

struct linger {

     u_short l_onoff;

　　u_short l_linger;

};

linger m_sLinger;

m_sLinger.l_onoff = 1; //在调用closesocket()时还有数据未发送完，允许等待

// 若m_sLinger.l_onoff=0;则调用closesocket()后强制关闭

m_sLinger.l_linger = 5; //设置等待时间为5秒

setsockopt( s, SOL_SOCKET, SO_LINGER, ( const char* )&m_sLinger, sizeof( linger ) );

 

SO_BROADCAST BOOL 允许套接口传送广播信息。

SO_DEBUG BOOL 记录调试信息。

SO_DONTLINER BOOL 不要因为数据未发送就阻塞关闭操作。设置本选项相当于将SO_LINGER的l_onoff元素置为零。

SO_DONTROUTE BOOL 禁止选径；直接传送。

SO_KEEPALIVE BOOL 发送“保持活动”包。

SO_LINGER struct linger FAR* 如关闭时有未发送数据，则逗留。

SO_OOBINLINE BOOL 在常规数据流中接收带外数据。

SO_RCVBUF int 为接收确定缓冲区大小。

SO_REUSEADDR BOOL 允许套接口和一个已在使用中的地址捆绑（参见bind()）。

SO_SNDBUF int 指定发送缓冲区大小。

TCP_NODELAY BOOL 禁止发送合并的Nagle算法。

 

TCP_NODELAY是唯一使用IPPROTO_TCP层的选项，其他所有选项都使用SOL_SOCKET层。

bind（）

只是把IP地址绑定到socket上

 

listen（）函数是设置socket在接入时系统允许等待的最大用户连接数，在winsock中系统默认最大为200、最小5，所以超出界限的设置是没有意义的。