網(wǎng)絡(luò)編程實用教程_第5章 MFC WinSock類的編程

1、第第5章章 MFC WinSock類的編程類的編程 為簡化套接字網(wǎng)絡(luò)編程，更方便地利用Windows的消息驅(qū)動機(jī)制，微軟的基礎(chǔ)類庫（Microsoft Foundation Class Libary，簡稱MFC），提供了兩個套接字類，在不同的層次上對Windows Socket API函數(shù)進(jìn)行了封裝，為編寫Windows Socket網(wǎng)絡(luò)通信程序，提供了兩種編程模式。 CAsyncSocket類，在很低的層次上對Windows Sockets API進(jìn)行了封裝。 它的成員函數(shù)和Windows Sockets API的函數(shù)調(diào)用直接對應(yīng)。一個CAsyncSocket對象代表了一個Windows套接

2、字。它是網(wǎng)絡(luò)通信的端點。除了把套接字封裝成C+的面向?qū)ο蟮男问焦┏绦騿T使用以外，這個類唯一所增加的抽象就是將那些與套接字相關(guān)的Windows消息變?yōu)镃AsyncSocket類的回調(diào)函數(shù)。 CSocket類，從CAsyncSocket類派生，是對Windows Sockets API的高級封裝。CSocket類繼承了CAsyncSocket類的許多成員函數(shù)，用法一致。CSocket類的高級表現(xiàn)在三個方面：（1）CSocket結(jié)合archive類來使用套接字。（2）CSocket管理了通信的許多方面，如字節(jié)順序問題和字符串轉(zhuǎn)換問題。 （3）CSocket類為Windows消息的后臺處理提供了阻塞的

3、工作模式。 這兩個類提供了事件處理函數(shù)，編程者通過對事件處理函數(shù)進(jìn)行重載，可方便地對套接字發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)等事件進(jìn)行處理。同時，可以結(jié)合MFC的其它類來使用這兩個套接字類，并利用MFC的各種可視化向?qū)В瑥亩蟠蠛喕司幊獭?在MFC中，有一個名為afxSock.h的包含文件，在這個文件中定義了CAsyncSocket，CSocket，和CSocketFile這三個套接字類。 5.1 CasyncSocket類類CAsyncSocket類從Cobject類派生而來，如圖5.1所示： 圖5.1 CAsyncSocket類的派生關(guān)系 5.1.1 使用使用CAsyncSocket類的一般步驟類的一般

4、步驟網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序一般采用客戶/服務(wù)器模式，它們使用使用CAsyncSocket類編程的步驟有所不同，參看表5.1。 序號服務(wù)器(Server)客戶機(jī)(Client)1/構(gòu)造一個套接字ACsyncSocket sockSrvr;/構(gòu)造一個套接字ACsyncSocket sockClient;2/創(chuàng)建Socket句柄到指定端口sockSrvr.Create(nPort);/創(chuàng)建Socket句柄，參數(shù)默認(rèn)sockClient.Create();3/啟動監(jiān)聽，準(zhǔn)備接受請假sockSrvr.Listen();4/請求連接到服務(wù)器sockClient.Connect()5.1.2 創(chuàng)建創(chuàng)建CasyncSo

5、cket類對象類對象 本書將CAsyncSocket類對象稱為異步套接字對象。創(chuàng)建異步套接字對象一般分為兩個步驟，首先構(gòu)造一個CAsyncSocket對象，再創(chuàng)建該對象的底層的SOCKET句柄。1創(chuàng)建空的異步套接字對象創(chuàng)建空的異步套接字對象 通過調(diào)用CAsyncSocket類的構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建一個新的空CAsyncSocket類套接字對象，構(gòu)造函數(shù)不帶參數(shù)。然后必須調(diào)用它的Create成員函數(shù)，來創(chuàng)建底層的套接字?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并綁定它的地址。 有兩種使用方法，會在不同的位置創(chuàng)建。（1）如：CAsyncSocket aa; aa.Create(。)；（2）如： CAsyncSocket* Pa; Pa

6、 = new CAsyncSocket; Pa-Create(。)； 2創(chuàng)建異步套接字對象的底層套接字句柄創(chuàng)建異步套接字對象的底層套接字句柄通過調(diào)用CAsyncSocket類的Create()成員函數(shù)，創(chuàng)建該對象的底層套接字句柄，決定套接字對象的具體特性。調(diào)用格式為：BOOL Create( UINT nSocketPort=0， Int nSocketType = SOCK_STREAM, Long Ievent = FD_READ | FD_WRITE | FD_OOB | FD_ACCEPT |FD_CONNECT | FD_CLOSE, LPCTSTR lpszSocketAddres

7、s = NULL ); 舉例：創(chuàng)建一個使用27端口的流式異步套接字對象。CAsyncSocket* pSocket = new CAsyncSocket;int nPort = 27;pSocket-Create( nPort, SOCK_STREAM ); 5.1.3 關(guān)于關(guān)于CAsyncSocket類可以接受并處理的類可以接受并處理的消息事件消息事件1六種套接字相關(guān)的事件與通知消息六種套接字相關(guān)的事件與通知消息參數(shù)Ievent可以選用的六個符號常量是在winsock.h文件中定義的。#define FD_READ 0 x01#define FD_WRITE 0 x02#define FD_

8、OOB 0 x04#define FD_ACCEPT 0 x08#define FD_CONNECT 0 x10#define FD_CLOSE 0 x20 他們代表MFC套接字對象可以接受并處理的六種網(wǎng)絡(luò)事件，當(dāng)事件發(fā)生時，套接字對象會收到相應(yīng)的通知消息，并自動執(zhí)行套接字對象響應(yīng)的事件處理函數(shù)。（1）FD_READ事件通知：通知有數(shù)據(jù)可讀。（2）FD_WRITE事件通知：通知可以寫數(shù)據(jù)。（3）FD_ACCEPT事件通知：通知監(jiān)聽套接字有連接請求可以接受。（4）FD_CONNECT事件通知：通知請求連接的套接字，連接的要求已被處理。（5）FD_CLOSE事件通知：通知套接字已關(guān)閉。（6）FD_

9、OOB事件通知：通知將有帶外數(shù)據(jù)到達(dá)。 2MFC框架對于六個網(wǎng)絡(luò)事件的處理框架對于六個網(wǎng)絡(luò)事件的處理當(dāng)上述的網(wǎng)絡(luò)事件發(fā)生時，MFC框架作何處理呢？按照Windows的消息驅(qū)動機(jī)制，MFC框架應(yīng)當(dāng)把消息發(fā)送給相應(yīng)的套接字對象，并調(diào)用作為該對象成員函數(shù)的事件處理函數(shù)。事件與處理函數(shù)是一一映射的。 在afxSock.h文件中的CAsyncSocket類的聲明中，定義了與這六個網(wǎng)絡(luò)事件對應(yīng)的事件處理函數(shù)。virtual void OnReceive(int nErrorCode); 對應(yīng) FD_READ事件virtual void OnSend(int nErrorCode); 對應(yīng) FD_WRITE

10、事件virtual void OnAccept(int nErrorCode); 對應(yīng) FD_ACCEPT事件virtual void OnConnect(int nErrorCode); 對應(yīng) FD_CONNECT事件virtual void OnClose(int nErrorCode); 對應(yīng) FD_CLOSE事件virtual void OnOutOfBandData(int nErrorCode); 對應(yīng) FD_OOB事件 當(dāng)某個網(wǎng)絡(luò)事件發(fā)生時，MFC框架會自動調(diào)用套接字對象的對應(yīng)的事件處理函數(shù)。這就相當(dāng)給了套接字對象一個通知，告訴它某個重要的事件已經(jīng)發(fā)生。所以也稱之為套接字類的通知

11、函數(shù)（notification functions）或回調(diào)函數(shù)（callback functions）。 3重載套接字對象的回調(diào)函數(shù)重載套接字對象的回調(diào)函數(shù)如果你從CAsyncSocket類派生了自己的套接字類，你必須重載你的應(yīng)用程序所感興趣的那些網(wǎng)絡(luò)事件所對應(yīng)的通知函數(shù)。MFC框架自動調(diào)用通知函數(shù)，使得你可以在套接字被通知的時候來優(yōu)化套接字的行為。 5.1.4 客戶端套接字對象請求連接到服務(wù)器客戶端套接字對象請求連接到服務(wù)器端套接字對象端套接字對象 在服務(wù)器端套接字對象已經(jīng)進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)之后，客戶應(yīng)用程序可以調(diào)用CAsyncSocket類的Connect()成員函數(shù)，向服務(wù)器發(fā)出一個連接請求

12、格式一： BOOL Connect( LPCTSTR lpszHostAddress, UINT nHostPort );格式二： BOOL Connect( const SOCKADDR* lpSockAddr, int nSockAddrLen )； 如果調(diào)用成功或者發(fā)生了WSAEWOULDBLOCK錯誤，當(dāng)調(diào)用結(jié)束返回時，都會發(fā)生FD_CONNECT事件，MFC框架會自動調(diào)用客戶端套接字的OnConnect()事件處理函數(shù)，并將錯誤代碼作為參數(shù)傳送給它。它的原型調(diào)用格式如下： virtual void OnConnect( int nErrorCode ); 5.1.5 服務(wù)器接受客戶機(jī)

13、的連接請求服務(wù)器接受客戶機(jī)的連接請求在服務(wù)器端，使用CAsyncSocket流式套接字對象，一般按照以下步驟來接收客戶端套接字對象的連接請求。（1）服務(wù)器應(yīng)用程序必須首先創(chuàng)建一個CAsyncSocket流式套接字對象，并調(diào)用它的Create成員函數(shù)創(chuàng)建底層套接字句柄。這個套接字對象專門用來監(jiān)聽來自客戶機(jī)的連接請求，所以稱它為監(jiān)聽套接字對象。 （2）調(diào)用監(jiān)聽套接字對象的Listen成員函數(shù)，使監(jiān)聽套接字對象開始監(jiān)聽來自客戶端的連接請求。此函數(shù)的調(diào)用格式是： BOOL Listen( int nConnectionBacklog = 5)； 當(dāng)Listen函數(shù)確認(rèn)并接納了一個來自客戶端的連接請求后

14、，會觸發(fā)FD_ACCEPT事件，監(jiān)聽套接字會收到通知，表示監(jiān)聽套接子已經(jīng)接納了一個客戶的連接請求，MFC框架會自動調(diào)用監(jiān)聽套接字的OnAccept事件處理函數(shù)，它的原型調(diào)用格式如下： virtual void OnAccept( int nErrorCode );編程者一般應(yīng)重載此函數(shù)，在其中調(diào)用監(jiān)聽套接字對象的Accept函數(shù)，來接收客戶端的連接請求。 （3）創(chuàng)建一個新的空的套接字對象，不需要使用它的Create函數(shù)來創(chuàng)建底層套接字句柄。這個套接字專門用來與客戶端連接，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。一般稱它為連接套接字，并作為參數(shù)傳遞給下一步的Accept成員函數(shù)。 （4）調(diào)用監(jiān)聽套接字對象的Accep

15、t成員函數(shù)，調(diào)用格式為：virtual BOOL Accept( CAsyncSocket& rConnSocket,SOCKADDR* lpSockAddr = NULL,int* lpSockAddrLen = NULL );5.1.6 發(fā)送與接收流式數(shù)據(jù)。發(fā)送與接收流式數(shù)據(jù)。當(dāng)服務(wù)器和客戶機(jī)建立了連接以后，就可以在服務(wù)器端的連接套接字對象和客戶端的套接字對象之間傳輸數(shù)據(jù)了。對于流式套接字對象，使用CAsyncSocket類的Send成員函數(shù)向流式套接字發(fā)送數(shù)據(jù)，使用Receive成員函數(shù)從流式套接字接收數(shù)據(jù)。 1用用Send成員函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)成員函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)格式：virtual i

16、nt Send( const void* lpBuf, int nBufLen, int nFlags = 0); 對于一個CAsyncSocket套接字對象，當(dāng)它的發(fā)送緩沖區(qū)騰空時，會激發(fā)FD_WRITE事件，套接字會得到通知，MFC框架會自動調(diào)用這個套接字對象的OnSend事件處理函數(shù)。一般編程者會重載這個函數(shù)，在其中調(diào)用Send成員函數(shù)來發(fā)送數(shù)據(jù)。 2用用Receive成員函數(shù)接收數(shù)據(jù)成員函數(shù)接收數(shù)據(jù)格式： Virtual int Receive( Void* lpBuf, int nBufLen, Int nFlags = 0); 對于一個CAsyncSocket套接字對象，當(dāng)有數(shù)據(jù)到

17、達(dá)它的接收隊列時，會激發(fā)FD_READ事件，套接字會得到已經(jīng)有數(shù)據(jù)到達(dá)的通知，MFC框架會自動調(diào)用這個套接字對象的OnReceive事件處理函數(shù)。一般編程者會重載這個函數(shù)，在其中調(diào)用Receive成員函數(shù)來接收數(shù)據(jù)。在應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)取走之前，套接字接收的數(shù)據(jù)將一直保留在套接字的緩沖區(qū)中。 5.1.7 關(guān)閉套接字關(guān)閉套接字1使用使用CAsyncSocket類的類的Close成員函數(shù)成員函數(shù)格式：virtual void Close( );2使用使用CAsyncSocket類的類的ShutDown()成成員函數(shù)員函數(shù) 使用CAsyncSocket類的ShutDown()成員函數(shù)，可以選擇關(guān)閉套接字

18、的方式。將套接字置為不能發(fā)送數(shù)據(jù)，或不能接收數(shù)據(jù)，或二者均不能的狀態(tài)。格式：BOOL ShutDown( int nHow = sends ); 5.1.8 錯誤處理錯誤處理 一般說來，調(diào)用CAsyncSocket對象的成員函數(shù)后，返回一個邏輯型的值，如果成員函數(shù)執(zhí)行成功，返回TRUE；如果失敗，返回FALSE。究竟是什么原因造成錯誤呢？這時，可以進(jìn)一步調(diào)用CAsyncSocket對象的GetLastError()成員函數(shù)，來獲取更詳細(xì)的錯誤代碼，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。格式： static int GetLastError( );返回值是一個錯誤碼，針對剛剛執(zhí)行的CAsyncSocket成員函數(shù)。

19、 5.1.9 其它的成員函數(shù)其它的成員函數(shù)1關(guān)于套接字屬性的函數(shù)關(guān)于套接字屬性的函數(shù)要 設(shè) 置 底 層 套 接 字 對 象 的 屬 性 ， 可 以 調(diào) 用SetSocketOpt()成員函數(shù)；要獲取套接字的設(shè)置信息，可調(diào)用GetSocketOpt()成員函數(shù)；要控制套接字的工作模式，可調(diào)用IOCtl()成員函數(shù)，選擇合適的參數(shù)，可以將套接字設(shè)置在阻塞模式（Blocking mode）下工作。 2發(fā)送和接收數(shù)據(jù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)如果創(chuàng)建的是數(shù)據(jù)報類型的套接字，用SendTo()成員函數(shù)來向指定的地址發(fā)送數(shù)據(jù)，事先不需要建立發(fā)送端和接收端之間的連接，用ReceiveFrom()成員函數(shù)可以從某個指定的

20、網(wǎng)絡(luò)地址接收數(shù)據(jù)。 發(fā)送數(shù)據(jù)SendTo的調(diào)用格式，有兩種重載的形式，區(qū)別在于參數(shù)不同：int SendTo( const void* lpBuf, int nBufLen, UINT nHostPort, LPCTSTR lpszHostAddress = NULL, int nFlags = 0 );int SendTo( const void* lpBuf, int nBufLen, const SOCKADDR* lpSockAddr, int nSockAddrLen, int nFlags = 0 );接收數(shù)據(jù)ReceiveFrom的調(diào)用格式，也有兩種重載的形式，區(qū)別在于參數(shù)不同：

21、int ReceiveFrom( void* lpBuf, int nBufLen, CString& rSocketAddress, UINT& rSocketPort, int nFlags = 0 );int ReceiveFrom( void* lpBuf, int nBufLen, SOCKADDR* lpSockAddr, int* lpSockAddrLen, int nFlags = 0 ); 5.2 CSocket類類CSocket類是從CAsyncSocket類派生而來的，它們的派生關(guān)系如圖5.2： 圖5.2 CSocket類的派生關(guān)系 5.2.1 創(chuàng)建創(chuàng)建

22、CSocket對象對象分為兩個步驟：（1）調(diào)用CSocket類的構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建一個空的CSocket對象。（2）調(diào)用此CSocket對象的Create()成員函數(shù)，創(chuàng)建對象的底層套接字。調(diào)用格式是：BOOL Create( UINT nSocketPort = 端口號，Int nSocketPort = SOCK_STREAM | SOCK_DGRAM，LPCTSTR lpszSocketAddress = 套接字所用的網(wǎng)絡(luò)地址 )；如果打算使用CArchive對象和套接字一起進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作，必須使用流式套接字。 5.2.2 建立連接建立連接 CSocket類使用基類CAsyncSocket

23、的同名成員函數(shù)Connect()、Listen()、Accept()來建立服務(wù)器和客戶機(jī)套接字之間的連接，使用方法相同。不同的是：CSocket類的Connect()和Accept()支持阻塞調(diào)用。比如：在調(diào)用Connect()函數(shù)時會發(fā)生阻塞，直到成功地建立了連接或有錯誤發(fā)生才返回，在多線程的應(yīng)用程序中，一個線程發(fā)生阻塞，其他的線程仍能處理Windows事件。 CSocket對象從不調(diào)用OnConnect()事件處理函數(shù)。 5.2.3 發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 在創(chuàng)建CSocket類對象后，對于數(shù)據(jù)報套接字，直接使用CSocket類的SendTo()、ReceiveFrom()成員函

24、數(shù)來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。對于流式套接字，首先在服務(wù)器和客戶機(jī)之間建立連接，然后使用CSocket類的Send()、Receive()成員函數(shù)來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，它們的調(diào)用方式與CAsyncSocket類相同。 不同的是：CSocket類的這些函數(shù)工作在阻塞的模式。比如，一旦調(diào)用了Send()函數(shù)，在所有的數(shù)據(jù)發(fā)送之前，程序或線程將處于阻塞的狀態(tài)。一般將CSocket類與CArchive類和CSocketFile類結(jié)合，來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這將使編程更為簡單。CSocket對象從不調(diào)用OnSend()事件處理函數(shù)。 5.2.4 CSocket類與類與CArchive類和類和CSocketFile類類 使

25、用CSocket類的最大優(yōu)點在于，應(yīng)用程序可以在連接的兩端通過CArchive對象來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。具體做法是：（1）創(chuàng)建CSocket類對象（2）創(chuàng)建一個基于CSocketFile類的文件對象，并把它的指針傳給上面的已創(chuàng)建的CSocket對象。（3）分別創(chuàng)建用于輸入和輸出的CArchive對象，并將它們與這個CSocketFile文件對象連接。（4）利用CArchive對象來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 下面是一段示例代碼：CSocket exSocket；/ 創(chuàng)建一個空的CSocket對象CSocketFile* pExFile；/定義一個CSocketFile對象指針/ 定義一個用于輸入的Carchi

26、ve對象指針CArchive* pCArchiveIn； / 定義一個用于輸出的Carchive對象指針CArchive* pCArchiveOut；/ 創(chuàng)建Csocket對象的底層套接字exSocket.Create()；/創(chuàng)建CSocketFile對象，并將CSocket對象的指針傳遞給它pExFile = new CSocketFile( & exSocket，TRUE)；/創(chuàng)建用于輸入的CArchive對象pCArchiveIn = new CArchive(pExFile, CArchive:load)；/創(chuàng)建用于輸出的CArchive對象。pCArchiveOut = ne

27、w CArchive(pExFile, CArchive:store)； 圖5.3 CSocket、CArchive和CSocketFile類在傳輸數(shù)據(jù)時的作用 5.2.5 關(guān)閉套接字和清除相關(guān)的對象，關(guān)閉套接字和清除相關(guān)的對象，在使用完CSocket對象以后，應(yīng)用程序應(yīng)調(diào)用它的Close()成員函數(shù)來釋放套接字占用的系統(tǒng)資源，也可以調(diào)用它的ShutDown()成員函數(shù)來禁止套接字讀寫。而對于相應(yīng)的CArchive對象、CSocketFile對象和CSocket對象，可以將它們銷毀；也可以不作處理，因為當(dāng)應(yīng)用程序終止時，會自動調(diào)用這些對象的析構(gòu)函數(shù)，從而釋放這些對象占用的資源。 5.3 CSocket類的編程模型類的編程模型下面給出針對流式套接字的CSocket類的編程模型。分為服務(wù)器端和客戶端。1服務(wù)器端服務(wù)器端 CSocket sockServ; /創(chuàng)建空的服務(wù)器端監(jiān)聽套接字對象 sockSer