1、實驗十七 Winsock 編程【實驗目的】(1) 熟悉 Visual C+ 的基本操作。(2) 基本了解基于對話框的 windows 應用程序的編寫過程。(3) 對于 Windows Socket 編程建立初步概念。【實驗要求】 應用VisualC+中MFCCSocket類，實現網絡數據傳輸。(2) 制作實用的局域網數據傳輸程序。【實驗原理】一、 Windows Socket 和套接口的基本概念 網際協議 (Intemet Protocol ， IP) 是一種用于互聯網的網絡協議，已廣為人知。它可廣 泛用于大多數計算機操作系統上，也可用于大多數局域網 LAN(比如辦公室小型網絡)和廣域網WAN

2、比如說互聯網)。從它的設計看來，它是一個無連接的協議，并不能保證數據投遞萬 無一失。兩個上層協議(TCP和UDP依賴IP協議進行數據通信。如果希望在Microsoft Windows下通過TCP和 UDP協議建立網絡應用程序，則需要使用 Winsock 套接口編程技術。套接口，就是一個指向傳輸提供者的句柄。 Win32 中，套接口不同于文件描述符，所以 它是一個獨立的類型SOCKET Windows Sockets描述定義了一個 Microsoft Windows 的網絡編程界面，它是從 Unix Socket 的基礎上發展而來的，為 Windows TCPIP 提供了一個 BSD型的套接字規

3、范，除與 4. 3BSD Unix Sockets完全兼容外，還包括一個擴充文件，通 過一組附加的 API 實現 Windows 式(即事件驅動 )的編程風格；而 Winsock 則是在 MicrosoftWi ndows 中進行網絡應用程序設計的接口。Win dows在In ternet 支配域中的TCPIP 協議定義了 Winsock 網絡編程規范，融入了許多新特點。使用 Socket 的目的是使用戶 在網絡協議上工作而不必對該網絡協議有非常深入的了解。此外， 編寫的程序還可被迅速地移植到任何支持 Socket 的網絡系統中去。Win sock 提供了二種可為指定傳輸協議打開、計算和關閉會

4、話的能力。在Win dows下，TCP/ IP上層模型在很大程度上與用戶的 Win sock應用有關：換言之，用戶的 Wimock應用 控制了會話的方方面面，必要時，還會根據程序的需要格式化數據。套接口有三種類型：流式套接口、數據報套接口及原始套接口。流式套接口定義了一種可靠的面向連接的服務(利用TCP協議)，實現了無差錯無重復的順序數據傳輸。數據報套接口定義了一種無連接的服務(UDP協議)，數據通過相互獨立的報文進行傳輸，是無序的，并且不保證可靠和無差錯。原始套接口允許對低層協議如IP或ICMP直接訪問，主要用于新的網絡協議實現的測試等。面向連接服務器處理的請求往往比較復雜， 不是一來一去的

5、請求應答所能解決的， 而且 往往是并發服務器。使用面向連接的套接口編程，可以通過圖來表示。無連接服務器一般都是面向事務處理的，一個請求、一個應答就完成了客戶程序與服務程序之間的相互作用。若使用無連接的套接口編程，程序的流程可以用圖表示。套接口工作過程如下： 將該套接口和本地網絡地址聯系在一起，再調用 定它的請求隊列的長度，之后，調用 coni let()和服務器建立連接。連接一旦建立，客戶機和服務器之間就可以通過調用read()和write()來發送和接收數據。最后，待數據傳送結束后，雙方調用close()關閉套接口。然后調用bind()liste n()使套接口做好偵聽的準備，并規accep

6、t()來接收連接。客戶在建立套接口后就可調用在網絡編程中，掌握端口的概念十分重要。端口：基于TCP/ IP協議的網絡中，計算機都分配有一個IP地址，用一個32位二進制 數來表示，正式的稱呼是“Ipv4地址”。客戶機需要通過TCP或UDP和服務器通信時，必須指定服務器的IP，地址和服務端口號。另外，服務器打算偵聽接入客戶機請求時，也必 須指定一個IP，地址和一個端口號。在選擇端口時，應特別小心，因為有些可用端口號是 為“已知的”（即固定的）服務保留的，如文件傳輸協議和超文本傳輸協議，即FTP（21號端口）和HTTPL般為8080端口）。“已知的協議”，即固定協議，采用的端口由“互聯網編 號分配認

7、證（IANA） ”控制和分配，RFC 1700中說明的編號。從本質上說，端口號可分成3類：“已知”端口、已注冊端口、動態和（或）私用端口。（1） “已知”端口 0-1023，由IANA控制，是在UNIX中為固定服務保留的。（2）已注冊的端口 1024-49151，由IANA列出來的，供普通用戶的普通用戶進程或程序 使用。（3）動態和（或）私用端口 49152-65535。普通用戶應用應選擇 1024-49151之間的已注冊端口，從而避免端口號已被另一個應用 或系統服務所用。此外，49152-65535間的端口可自由使用，因為IANA這些端口上沒有注冊服務。二、MFC CSocket類的通信流程

8、使用CSockct類進行網絡二進制數據通信的連接流程，如下表所示。服務器端注釋客戶端Csocket m_server構造一個socket對象Csocket m_client2m_server.create(nport)倉U建 socketM_client.create(nport)聽等與服務器m_client.connectstraddr,nport)3m_server.listen()連接建立連接此時阻塞。等待服務器端偵聽。Csocket m_receive ；4m_server.accpet(m_receive)構造新的socket對象用以接收此時阻塞，等待客戶機連接.客戶端的連接5Cso

9、cketFile file(&m_server)；構造一文件對象CsocketFile file(&m_server)CArchiveCArchivearin( & file , CArchive : : load)arin(&file , CArchive : : Ioad)6構造流對象CArchiveCArchivearout( & file , CArchive : : store)arout(&file, CArchive : : store)7arin»value ；用流進行數據的傳輸概念和arin»value ；a

10、rout«value ；cin , cout 相似aroutvvvalue ；注意事項：利用cArchive類進行網絡數據傳輸的操作固然方便直觀，但是如果編寫的 程序是和別人的程序進行通信的話，就要注意對方的程序是否也用了CArchive類，否則會造成數據相互不能識別。【實驗步驟】下面以一個最簡單的點對點通信的聊天程序為例:客戶機/服務器模式是socket點對點網絡程序典型的模式。它用到的方法也是面向連接TCP連接的套接字 MFC典型方式。其工作過程是：服務器首先啟動，創建套接字后等待客戶 的連接；客戶啟動以后，創建套接字，然后和服務器建立連接；連接建立后，客戶機和服務 器可以通過建

11、立的套接字連接進行信息通信。先建立一個 MFC選dialogBased，工程名為 LX2,如圖所示。下一個對話框選擇Window Sockets，后面的選項酌情考慮，或者連續選擇默認的即可，如圖所示如果忘了添加 Windows Sockets選項，可以在文件頭部添加下列語句進行補救:#include “Winso ck.h ”#in clude“ ws2tcpip.h ”#pragma comment(1ib，” Ws2_32.lib ”)注：這些語句支持 winsock2。出現Dialog以后，編輯界面，使其如圖所示并且對控件點擊右鍵，選擇屬性選項，把 每個控件的ID改掉(控件ID就是每個控

12、件的名字，要改成有意義的，以便將來管理 )。各個控件的ID如下表，并且在對話框視圖中點擊右鍵，選擇Class Wizard選項，用該工具對控件添加變量。控件ID變量名綁定變量類型對應界面上的控件IDC_CoNTENTm_msgCString輸入發送內容的文本框IDC_CONTENTm cuffCEdit輸入發送內容的文本框IDC_LISTENmi stenCButton偵聽按鈕IDC_SENDre_sendCButton發送按鈕接著，再打開一個 VC建立客戶機工程，工程名稱為LX1,各個控件的ID如下表空件ID變量名綁定變量類型對應界面上的控件DC_CONTENTm_msgCStringt輸入

13、發送內容的文本框DC_CONTENTm ctrlCEdit輸入發送內容的文本框DC_CONNECTm_connectCButton連接按鈕DC_SENDm_sendCButton發送按鈕DC_IPm_lpCString輸入連接目的IP的文本框然后，在 BOOL CLxlDig： OnlnitDialog() 和 BOOL CLx2Dlg： ： OnlnitDialog()末尾添加語句，使其如下所示：m_send.EnableWindow(FALSE); / 使發送按鈕變灰return TRUE ; /return TRUE unless you/set the focus to a con t

14、rol注意：這個語句作用使發送按鈕失效，以免還未連接用戶就點擊發送，發生不可預計 的錯誤。為了在程序中更自由地處理CSocket得到的消息，必須新建 CSocket的派生類：在Lx2工程的工作區類視圖中點擊右鍵，添加新類：CServer，父類為CSocket。NewClass對話框AutomalionitypeThe toaftc clans在lx2Dlg . h里添加："Server. h”頭文件：#i ncludeprivate 變量： CServer m_server ; CServer m_recv 在對話框的圖像上雙擊“偵聽”按鈕，添加如下代碼：void CLx2Dlg :

15、 OnListen()re_server . Create(1000) ;/ 使用 1000 號端口m_server . Listen();/ 偵聽在對話框圖像上再雙擊“發送”按鈕，添加如下代碼：void CLx2Dlg : OnSend()UpdateData(TRUE) ;/更新數據，使 m_msg得到當前框中文本m_recv Send(m_msg， 255) ；/ 發送數據m_ctrlSetSel(0 ，一 1)；/ 全選發送框文字m_ctrlReplaceSel( “”， TRUE)； / 將發送框置空同樣地，在 Lxl 工程的工作區類視圖中點擊右鍵，添加新類： Cclient它繼承自

16、 CSocket 。在 CLxlDIg 類里添加 private 變量： CClient m_client ；雙擊對話框圖像上的“連接”按鈕，添加代碼：void CLxlDlg ： OnConnect()UpdateData(TURE) ；m_client.Create(1001) ；/ 使用 1001 號端口if(m_client.Connect(m_ip， 1000) / 連接目標地址， 1000 端口AfxMessageBox( “Client 端連接成功” ) ； m_send.EnableWindow(TRUE) ；/ 連接成功，可以發送m_connect.EnableWindow(

17、FALSE)； / 同時禁止連接按鈕elsem_client Close() ；/ 如果連接失敗就關閉AfxMessageBox(” 連接失敗”); 雙擊發送按鈕，添加代碼：void CLx 1Dig ： OnSend() UlxlateData(TRUE) ;/ 更新數據，使 m_msg得到當前框中文本m_client.Send(m_msg,255) ；/ 發送數據，長度 255 字節)通過以上操作，我們建立了CSocket，主機、客戶機建立連接后的消息發送代碼也添加完成了，但是還缺少使其工作的消息機制。下面的步驟就是利用 OnAccept 和 OnReceive 函數處理 socket 消

18、息。首先，在 Lx2 工程的編輯界面中點擊右鍵，選 Class Wizard ，在 classnamc 欄目里面 找到 CServer 類，添加 OnAccept 和 OnReceive 函數并且雙擊下面的 Memberfunction 欄目， 分別為兩個函數添加如下代碼：void CServer ： OnAccept(int nErrorCode)/TODO ： Add your specialized code here and/or call the base class CSocket ： OnAccept(nErrorCode) ； (CLx2Dig*)(AfxGetApp()-&g

19、t;m_pMainWnd)->ShowAcccpt()；/ 這里僅僅添加了這一句，因為 CLx2DIg 類是發送接收消息的主窗口，/ 而且應用程序發送接收的消息也在 CLx2Dlg 對象實例中進行，/ 所以當 CServer 類的對象收到客戶機的 Connect 消息時，/便可調用CLx2DLg對象中的ShowAccept()函數處理。該步完成以后，可以為 CLx2DIg 類添加 public 成員函數 ShowAccept() ：void CLx2Dlg ： ShowAccept()m_server.Accept(m_recv) ；AfxMessageBox(”Server 端連接成功

20、” ) ；m_send.EnableWindow(TRUE) ；/ 連接成功，可以發送m_listen.EnableWindow(FAT SE) ； / 同時禁止偵聽按鈕于是，當客戶機調用 m_client.Connect(m_ip,1000); 時，主機 server 端發現并調用ShowAccept 函數來建立連接。執行完以后， Socket 連接便被建立。接下來的工作便是添加發送聊天信息的函數了。注意到前面點擊發送按鈕的OnSend()函數已經添加好了，在Lx2工程中只要添加 Server端的接收消息和顯示消息功能就可以進行消息的傳送。在 CServer 類中像添加 OnAccept()

21、 一樣添加成員函數 OnReceive() ：void Cserver:OnReceive(int nErrorCode)/ TODO ： Add your specialized code here and/or call the base classCSoeket ： OnReceive(nErrorCode) ： (CLx2DIg*)(AfxGetApp()->m_pMainWnd)->ShowMsg() ；建立連接后， 一方一旦發送數據， 另一方的 CSocket 派生類便調用該函數。 其中代碼可以參考前面 OnAccept() 進行理解。在 CLx2DIg 里添加成員函數 ShowMsg()：void CLx2