基于TCP(UDP)的網(wǎng)絡(luò)socket_編程

1、北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社 基于基于TCP(UDP) 的的 網(wǎng)絡(luò)安全（網(wǎng)絡(luò)安全（socket） 編程編程北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社1.1.套接字套接字(socket)(socket)的引入的引入為了能夠方便的開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件，由美國伯克利大學(xué)在為了能夠方便的開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件，由美國伯克利大學(xué)在UnixUnix上推出了一種應(yīng)用程序訪問通信協(xié)議的操作系統(tǒng)調(diào)用上推出了一種應(yīng)用程序訪問通信協(xié)議的操作系統(tǒng)調(diào)用socket(socket(套接字套接字) )。socketsocket的出現(xiàn)，使程序員可以很方便地訪問的出現(xiàn)，使程序員可以很方便地訪問TCP/IPTCP/IP，從而開發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)

2、應(yīng)用的程序。，從而開發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的程序。隨著隨著UnixUnix的應(yīng)用推廣，套接字在編寫網(wǎng)絡(luò)軟件中得到了極大的應(yīng)用推廣，套接字在編寫網(wǎng)絡(luò)軟件中得到了極大的普及。后來，套接字又被引進(jìn)了的普及。后來，套接字又被引進(jìn)了WindowsWindows等操作系統(tǒng)，成為開等操作系統(tǒng)，成為開發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的非常有效快捷的工具。發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的非常有效快捷的工具。套接字存在于通信區(qū)域中。通信區(qū)域也叫地址族套接字存在于通信區(qū)域中。通信區(qū)域也叫地址族，它是一個，它是一個抽象的概念，抽象的概念，主要用于將通過套接字通信的進(jìn)程的共有特性綜合主要用于將通過套接字通信的進(jìn)程的共有特性綜合在一起。在一起。套接字通常只與同一

3、區(qū)域的套接字交換數(shù)據(jù)（也有可能套接字通常只與同一區(qū)域的套接字交換數(shù)據(jù)（也有可能跨區(qū)域通信，但這只在執(zhí)行了某種轉(zhuǎn)換進(jìn)程后才能實現(xiàn)）?？鐓^(qū)域通信，但這只在執(zhí)行了某種轉(zhuǎn)換進(jìn)程后才能實現(xiàn)）。Windows SocketsWindows Sockets只支持一個通信區(qū)域：只支持一個通信區(qū)域：網(wǎng)際域網(wǎng)際域( ( AF_INETAF_INET) )，這個域被使用網(wǎng)際協(xié)議簇通信的，這個域被使用網(wǎng)際協(xié)議簇通信的進(jìn)程使用。進(jìn)程使用。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社2.2.網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序不同的計算機(jī)存放多字節(jié)值的順序不同，有的機(jī)器在起始地不同的計算機(jī)存放多字節(jié)值的順序不同，有的機(jī)器在起始地址存放低位字

4、節(jié)址存放低位字節(jié)( (低位先存低位先存) )，有的機(jī)器在起始地址存放高位字節(jié)，有的機(jī)器在起始地址存放高位字節(jié)( (高位先存高位先存) )?；诨贗ntelIntel的的CPUCPU，即我們常用的，即我們常用的PCPC機(jī)采用的是低位先存。為機(jī)采用的是低位先存。為保證數(shù)據(jù)的正確性，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中需要指定網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序。保證數(shù)據(jù)的正確性，在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中需要指定網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序。TCP/IPTCP/IP協(xié)議使用協(xié)議使用1616位整數(shù)和位整數(shù)和3232位整數(shù)的高位先存格式位整數(shù)的高位先存格式。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社客戶機(jī)服務(wù)器模式客戶機(jī)服務(wù)器模式1)1)在在TCP/IPTCP/IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，通信

5、的兩個進(jìn)程間相互作用的主要網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，通信的兩個進(jìn)程間相互作用的主要模式是客戶機(jī)模式是客戶機(jī)/ /服務(wù)器模式服務(wù)器模式(client/server)(client/server)，即客戶向服務(wù)器提，即客戶向服務(wù)器提出請求，服務(wù)器接收到請求后，提供相應(yīng)的服務(wù)。出請求，服務(wù)器接收到請求后，提供相應(yīng)的服務(wù)。2)2)客戶機(jī)客戶機(jī)/ /服務(wù)器模式的建立基于以下兩點(diǎn)：首先，建立網(wǎng)服務(wù)器模式的建立基于以下兩點(diǎn)：首先，建立網(wǎng)絡(luò)的起因是網(wǎng)絡(luò)中軟硬件資源、運(yùn)算能力和信息不均等，需要共絡(luò)的起因是網(wǎng)絡(luò)中軟硬件資源、運(yùn)算能力和信息不均等，需要共享，從而造就擁有眾多資源的主機(jī)提供服務(wù)，資源較少的客戶請享，從而造就擁有眾多

6、資源的主機(jī)提供服務(wù)，資源較少的客戶請求服務(wù)這一非對等作用。其次，網(wǎng)間進(jìn)程通信完全是異步的，相求服務(wù)這一非對等作用。其次，網(wǎng)間進(jìn)程通信完全是異步的，相互通信的進(jìn)程間既不存在父子關(guān)系，又不共享內(nèi)存緩沖區(qū)，因此互通信的進(jìn)程間既不存在父子關(guān)系，又不共享內(nèi)存緩沖區(qū)，因此需要一種機(jī)制為希望通信的進(jìn)程間建立聯(lián)系，為二者的數(shù)據(jù)交換需要一種機(jī)制為希望通信的進(jìn)程間建立聯(lián)系，為二者的數(shù)據(jù)交換提供同步，這就是基于客戶機(jī)提供同步，這就是基于客戶機(jī)/ /服務(wù)器模式的服務(wù)器模式的TCP/IPTCP/IP。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社客戶機(jī)服務(wù)器模式客戶機(jī)服務(wù)器模式客戶機(jī)客戶機(jī)/ /服務(wù)器模式在操作過程中采取的是主動

7、請求的方式。服務(wù)器模式在操作過程中采取的是主動請求的方式。 首先服務(wù)器方要先啟動首先服務(wù)器方要先啟動，并根據(jù)請求提供相應(yīng)的服務(wù)：，并根據(jù)請求提供相應(yīng)的服務(wù)：打開一個通信通道并告知本地主機(jī)，它愿意在某一地址和端口上打開一個通信通道并告知本地主機(jī)，它愿意在某一地址和端口上接收客戶請求。接收客戶請求。等待客戶請求到達(dá)該端口。等待客戶請求到達(dá)該端口。接收到重復(fù)服務(wù)請求，處理該請求并發(fā)送應(yīng)答信號。接收到并發(fā)接收到重復(fù)服務(wù)請求，處理該請求并發(fā)送應(yīng)答信號。接收到并發(fā)服務(wù)請求，要激活一個新的進(jìn)程服務(wù)請求，要激活一個新的進(jìn)程( (或線程或線程) )來處理這個客戶請求。來處理這個客戶請求。新進(jìn)程新進(jìn)程( (或線程

8、或線程) ) 處理此客戶請求，并不需要對其它請求作出應(yīng)處理此客戶請求，并不需要對其它請求作出應(yīng)答。服務(wù)完成后，關(guān)閉此新進(jìn)程與客戶的通信鏈路，并終止。答。服務(wù)完成后，關(guān)閉此新進(jìn)程與客戶的通信鏈路，并終止。返回第二步，等待另一客戶請求。返回第二步，等待另一客戶請求。關(guān)閉服務(wù)器。關(guān)閉服務(wù)器。 客戶方：客戶方：打開一個通信通道，并連接到服務(wù)器所在主機(jī)的特定端口。打開一個通信通道，并連接到服務(wù)器所在主機(jī)的特定端口。向服務(wù)器發(fā)服務(wù)請求報文，等待并接收應(yīng)答；繼續(xù)提出請求。向服務(wù)器發(fā)服務(wù)請求報文，等待并接收應(yīng)答；繼續(xù)提出請求。請求結(jié)束后關(guān)閉通信通道并終止。請求結(jié)束后關(guān)閉通信通道并終止。北京交通大學(xué)出版社北京交

9、通大學(xué)出版社Windows SocketsWindows Sockets的實現(xiàn)的實現(xiàn)Windows SocketsWindows Sockets是是Microsoft WindowsMicrosoft Windows的網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計接口，的網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計接口，它是從它是從Berkeley SocketsBerkeley Sockets擴(kuò)展而來的，以動態(tài)鏈接庫的形式提供擴(kuò)展而來的，以動態(tài)鏈接庫的形式提供給我們使用。給我們使用。Windows SocketsWindows Sockets在繼承了在繼承了Berkeley SocketsBerkeley Sockets主要主要特征的基礎(chǔ)上，又對它進(jìn)行了重

10、要擴(kuò)充。這些擴(kuò)充主要是提供了特征的基礎(chǔ)上，又對它進(jìn)行了重要擴(kuò)充。這些擴(kuò)充主要是提供了一些異步函數(shù)，并增加了符合一些異步函數(shù)，并增加了符合WindowsWindows消息驅(qū)動特性的網(wǎng)絡(luò)事件消息驅(qū)動特性的網(wǎng)絡(luò)事件異步選擇機(jī)制。異步選擇機(jī)制。Windows Sockets 1.1Windows Sockets 1.1和和Berkeley SocketsBerkeley Sockets都是基于都是基于TCP/IPTCP/IP協(xié)議的；協(xié)議的；Windows Sockets 2Windows Sockets 2從從Windows Sockets 1.1Windows Sockets 1.1發(fā)展而來，發(fā)展而

11、來，與協(xié)議無關(guān)并向下兼容，可以使用任何底層傳輸協(xié)議提供的通信與協(xié)議無關(guān)并向下兼容，可以使用任何底層傳輸協(xié)議提供的通信能力，來為上層應(yīng)用程序完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊，而不關(guān)心底層網(wǎng)絡(luò)能力，來為上層應(yīng)用程序完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊，而不關(guān)心底層網(wǎng)絡(luò)鏈路的通訊情況，真正實現(xiàn)了底層網(wǎng)絡(luò)通訊對應(yīng)用程序的透明。鏈路的通訊情況，真正實現(xiàn)了底層網(wǎng)絡(luò)通訊對應(yīng)用程序的透明。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社套接字的類型套接字的類型1)1)流式套接字流式套接字（SOCK_STREAMSOCK_STREAM）提供面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，數(shù)據(jù)無差錯、無重復(fù)提供面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，數(shù)據(jù)無差錯、無重復(fù)的發(fā)送，且按發(fā)送順序

12、接收。的發(fā)送，且按發(fā)送順序接收。2)2)數(shù)據(jù)報式套接字?jǐn)?shù)據(jù)報式套接字（SOCK_DGRAMSOCK_DGRAM）提供無連接服務(wù)。數(shù)據(jù)包以獨(dú)立包形式發(fā)送，不提供無錯保提供無連接服務(wù)。數(shù)據(jù)包以獨(dú)立包形式發(fā)送，不提供無錯保證，數(shù)據(jù)可能丟失或重復(fù)，并且接收順序混亂。證，數(shù)據(jù)可能丟失或重復(fù)，并且接收順序混亂。3)3)原始套接字原始套接字（SOCK_RAWSOCK_RAW）北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社網(wǎng)絡(luò)安全編程基本函數(shù)網(wǎng)絡(luò)安全編程基本函數(shù)北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社1 1、SOCKETSOCKET類型類型SOCKET是socket套接字類型，在WINSOCK2.H中有如下定義：typed

13、ef unsigned int u_int;typedef u_int SOCKET;可知套接字實際上就是一個無符號整型，它將被Socket環(huán)境管理和使用。套接字的使用流程：被創(chuàng)建、設(shè)置、用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，最后會被關(guān)閉。 北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社2 WORD2 WORD類型、類型、MAKEWORDMAKEWORD、LOBYTELOBYTE和和HIBYTEHIBYTE宏宏WORDWORD類型是一個類型是一個1616位的無符號整型位的無符號整型，在，在WTYPES.HWTYPES.H中被定義為：中被定義為：typedef unsigned short typedef unsigned

14、 short WORDWORD; ;目的目的: :是提供兩個字節(jié)的存儲，在是提供兩個字節(jié)的存儲，在SocketSocket中這兩個字節(jié)可以表示主版本號和副中這兩個字節(jié)可以表示主版本號和副版本號。使用版本號。使用MAKEWORDMAKEWORD宏可以給一個宏可以給一個WORDWORD類型賦值。類型賦值。例如例如: :要表示主版本號要表示主版本號2 2，副版本號，副版本號0 0，可以使用以下代碼：，可以使用以下代碼：WORD wVersionRequested;WORD wVersionRequested;wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 0 ); wVersion

15、Requested = MAKEWORD( 2, 0 ); 注意低位內(nèi)存存儲主版本號注意低位內(nèi)存存儲主版本號2 2，高位內(nèi)存存儲副版本號，高位內(nèi)存存儲副版本號0 0，其值為，其值為0 x00020 x0002。使用宏使用宏LOBYTELOBYTE可以讀取可以讀取WORDWORD的低位字節(jié)，的低位字節(jié)，HIBYTEHIBYTE可以讀取高位字節(jié)?？梢宰x取高位字節(jié)。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社3 WSAStartup ()3 WSAStartup ()函數(shù)函數(shù)WSAStartupWSAStartup函數(shù)被用來函數(shù)被用來初始化初始化SocketSocket環(huán)境環(huán)境，它的定義如下：，它的定義如下

16、：int PASCAL FAR WSAStartup(WORD wVersionRequired, LPWSADATA lpWSAData);int PASCAL FAR WSAStartup(WORD wVersionRequired, LPWSADATA lpWSAData);返回值返回值: :整型整型; ;若返回值為若返回值為0 0，則初始化成功，若不為，則初始化成功，若不為0 0則失敗。則失敗。調(diào)用方式調(diào)用方式: :PASCALPASCAL（即標(biāo)準(zhǔn)類型，（即標(biāo)準(zhǔn)類型，PASCALPASCAL等于等于_stdcall_stdcall）參數(shù)參數(shù): :第一個參數(shù)為第一個參數(shù)為WORDWORD

17、類型，指明了類型，指明了SocketSocket的版本號的版本號第二個參數(shù)為第二個參數(shù)為WSADATAWSADATA類型的指針。類型的指針。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社4 WSADATA4 WSADATA類型和類型和LPWSADATALPWSADATA類型類型WSADATAWSADATA類型是一個結(jié)構(gòu)，描述了類型是一個結(jié)構(gòu)，描述了SocketSocket庫的一些相關(guān)信息庫的一些相關(guān)信息，其結(jié)構(gòu)定，其結(jié)構(gòu)定義如下：義如下：typedef struct typedef struct WSADataWSAData WORD wVersion; WORD wVersion; WORD wHig

18、hVersion; WORD wHighVersion; char szDescriptionWSADESCRIPTION_LEN+1; char szDescriptionWSADESCRIPTION_LEN+1; char szSystemStatusWSASYS_STATUS_LEN+1; char szSystemStatusWSASYS_STATUS_LEN+1; unsigned short iMaxSockets; unsigned short iMaxSockets; unsigned short iMaxUdpDg; unsigned short iMaxUdpDg; cha

19、r FAR char FAR * * lpVendorInfo; lpVendorInfo; WSADATAWSADATA; ;typedef WSADATA FAR typedef WSADATA FAR * *LPWSADATALPWSADATA; ;wVersion:wVersion:存儲了存儲了SocketSocket的版本類型。的版本類型。LPWSADATA:LPWSADATA:是是WSADATAWSADATA的指針類型。的指針類型。它們不用程序員手動填寫，而是通過它們不用程序員手動填寫，而是通過SocketSocket的初始化函數(shù)的初始化函數(shù)WSAStartupWSAStartup

20、讀讀取出來。取出來。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社5 socket ()5 socket ()函數(shù)函數(shù)socketsocket的創(chuàng)建函數(shù)，其定義為：的創(chuàng)建函數(shù)，其定義為：SOCKET PASCAL FAR socket (int af, int type, int protocol);SOCKET PASCAL FAR socket (int af, int type, int protocol);int af:int af:代表網(wǎng)絡(luò)地址族，目前只有一種取值是有效的，即代表網(wǎng)絡(luò)地址族，目前只有一種取值是有效的，即AF_INETAF_INET，代表代表internetinternet地址族

21、；地址族；int type:int type:代表網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型，代表網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型，SOCK_DGRAMSOCK_DGRAM代表代表UDPUDP協(xié)議，協(xié)議，SOCK_STREAMSOCK_STREAM代表代表TCPTCP協(xié)議；協(xié)議；int protocol:int protocol:指定網(wǎng)絡(luò)地址族的特殊協(xié)議，目前無用，賦值指定網(wǎng)絡(luò)地址族的特殊協(xié)議，目前無用，賦值0 0即可。即可。創(chuàng)建成功則返回值為創(chuàng)建成功則返回值為SOCKETSOCKET，若返回，若返回INVALID_SOCKETINVALID_SOCKET則失敗。則失敗。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社6 bind () ()函數(shù)函數(shù)in

22、t bind( SOCKET int bind( SOCKET s s, const struct sockaddr FAR , const struct sockaddr FAR * *namename, int , int namelen namelen ););參數(shù)：參數(shù)：s s：指定要綁定的套接字指定要綁定的套接字 const struct sockaddr FAR const struct sockaddr FAR * *namename：了該套接字的本地地址信息，是指向了該套接字的本地地址信息，是指向sockaddrsockaddr結(jié)構(gòu)的指針變結(jié)構(gòu)的指針變量，由于該地址結(jié)構(gòu)是為所有

23、的地址家族準(zhǔn)備的，這個結(jié)構(gòu)可能量，由于該地址結(jié)構(gòu)是為所有的地址家族準(zhǔn)備的，這個結(jié)構(gòu)可能（通常會）隨所使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不同而不同（通常會）隨所使用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不同而不同Namelen:Namelen:指定該地址結(jié)構(gòu)的長度。指定該地址結(jié)構(gòu)的長度。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社6 bind () ()函數(shù)函數(shù)int bind( SOCKET int bind( SOCKET s s, const struct , const struct sockaddrsockaddr FAR FAR * *namename, int , int namelen namelen ););sockaddrsock

24、addr結(jié)構(gòu)定義如下：結(jié)構(gòu)定義如下： struct sockaddr struct sockaddr u_short sa_family; u_short sa_family; char sa_data14; char sa_data14; ; ; sa_family:sa_family:指定該地址家族，在這里必須設(shè)為指定該地址家族，在這里必須設(shè)為AF_INETAF_INET。sa_data:sa_data:僅僅是表示要求一塊內(nèi)存分配區(qū)，起到占位的作用，該區(qū)域僅僅是表示要求一塊內(nèi)存分配區(qū)，起到占位的作用，該區(qū)域中指定與協(xié)議相關(guān)的具體地址信息。由于實際要求的只是內(nèi)存區(qū)，中指定與協(xié)議相關(guān)的具體地址

25、信息。由于實際要求的只是內(nèi)存區(qū)，所以對于不同的協(xié)議家族，用不同的結(jié)構(gòu)來替換所以對于不同的協(xié)議家族，用不同的結(jié)構(gòu)來替換sockaddrsockaddr。除了。除了sa_familysa_family外，外，sockaddrsockaddr是按網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序表示的。在是按網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序表示的。在TCP/IPTCP/IP中，中，我們可以用我們可以用sockaddr_insockaddr_in結(jié)構(gòu)替換結(jié)構(gòu)替換sockaddrsockaddr，以方便我們填寫地，以方便我們填寫地址信息。址信息。 北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社續(xù)：sockaddr_in的定義如下：的定義如下： struct sockad

26、dr_in short sin_family; unsigned short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero8; ; 其中，其中，sin_family表示地址族，對于表示地址族，對于IP地址，地址，sin_family成員將一直是成員將一直是AF_INET。成員成員sin_port指定的是將要分配給套接字的端口。成員指定的是將要分配給套接字的端口。成員sin_addr給出的是套接字的主機(jī)給出的是套接字的主機(jī)IP地址。而成員地址。而成員sin_zero只是一個填充數(shù)，以使只是一個填充數(shù)，以使sockaddr_in結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)和soc

27、kaddr結(jié)構(gòu)的長結(jié)構(gòu)的長度一樣。如果這個函數(shù)調(diào)用成功，它將返回度一樣。如果這個函數(shù)調(diào)用成功，它將返回0。如果調(diào)用失敗，這個函數(shù)就會返回一。如果調(diào)用失敗，這個函數(shù)就會返回一個個SOCKET_ERROR，錯誤信息可以通過，錯誤信息可以通過WSAGetLastError函數(shù)返回。函數(shù)返回。 將將IP地址指定為地址指定為INADDR_ANY，允許套接字向任何分配給本地機(jī)器的，允許套接字向任何分配給本地機(jī)器的IP地址發(fā)送地址發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。多數(shù)情況下，每個機(jī)器只有一個或接收數(shù)據(jù)。多數(shù)情況下，每個機(jī)器只有一個IP地址，但有的機(jī)器可能會有多個網(wǎng)卡，地址，但有的機(jī)器可能會有多個網(wǎng)卡，每個網(wǎng)卡都可以有自己的每

28、個網(wǎng)卡都可以有自己的IP地址，用地址，用INADDR_ANY可以簡化應(yīng)用程序的編寫。將地可以簡化應(yīng)用程序的編寫。將地址指定為址指定為INADDR_ANY，允許一個獨(dú)立應(yīng)用接受發(fā)自多個接口的回應(yīng)。如果我們只，允許一個獨(dú)立應(yīng)用接受發(fā)自多個接口的回應(yīng)。如果我們只想讓套接字使用多個想讓套接字使用多個IP中的一個地址，就必須指定實際地址，要做到這一點(diǎn)，可以用中的一個地址，就必須指定實際地址，要做到這一點(diǎn)，可以用inet_addr()函數(shù)，這個函數(shù)需要一個字符串作為其參數(shù)，該字符串指定了以點(diǎn)分十進(jìn)函數(shù)，這個函數(shù)需要一個字符串作為其參數(shù)，該字符串指定了以點(diǎn)分十進(jìn)制格式表示的制格式表示的IP地址地址(如如19

29、2.168.0.16)。而且。而且inet_addr()函數(shù)會返回一個適合分配給函數(shù)會返回一個適合分配給S_addr的的u_long類型的數(shù)值。類型的數(shù)值。inet_ntoa()函數(shù)會完成相反的轉(zhuǎn)換，它接受一個函數(shù)會完成相反的轉(zhuǎn)換，它接受一個in_addr結(jié)構(gòu)體類型的參數(shù)并返回一個以點(diǎn)分十進(jìn)制格式表示的結(jié)構(gòu)體類型的參數(shù)并返回一個以點(diǎn)分十進(jìn)制格式表示的IP地址字符串。地址字符串。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社7 setsockopt ()7 setsockopt ()函數(shù)函數(shù)這個函數(shù)用來這個函數(shù)用來設(shè)置設(shè)置SocketSocket的屬性的屬性，若不能正確設(shè)置，若不能正確設(shè)置socketso

30、cket屬性，則數(shù)據(jù)屬性，則數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收會失敗。定義如下：的發(fā)送和接收會失敗。定義如下：int PASCAL FAR setsockopt (SOCKET s, int level, int optname,int PASCAL FAR setsockopt (SOCKET s, int level, int optname, const char FAR const char FAR * * optval, int optlen); optval, int optlen);返回值返回值: :intint類型，類型，0 0代表成功，代表成功，SOCKET_ERRORSOCKET_ERROR

31、代表有錯誤發(fā)生代表有錯誤發(fā)生。SOCKET sSOCKET s：代表要設(shè)置的套接字；代表要設(shè)置的套接字；int levelint level：代表要設(shè)置的屬性所處的層次，層次包含以下取值：代表要設(shè)置的屬性所處的層次，層次包含以下取值：SOL_SOCKETSOL_SOCKET代表套代表套接字層次；接字層次；IPPROTO_TCPIPPROTO_TCP代表代表TCPTCP協(xié)議層次，協(xié)議層次，IPPROTO_IPIPPROTO_IP代表代表IPIP協(xié)議層次（后協(xié)議層次（后面兩個我都沒有用過）；面兩個我都沒有用過）；int optnameint optname：代表設(shè)置參數(shù)的名稱，代表設(shè)置參數(shù)的名稱，

32、SO_BROADCASTSO_BROADCAST代表允許發(fā)送廣播數(shù)據(jù)的屬性，其代表允許發(fā)送廣播數(shù)據(jù)的屬性，其它屬性可參考它屬性可參考MSDNMSDN；const char FAR const char FAR * * optval optval：代表指向存儲參數(shù)數(shù)值的指針，注意這里可能要使用代表指向存儲參數(shù)數(shù)值的指針，注意這里可能要使用reinterpret_castreinterpret_cast類型轉(zhuǎn)換；類型轉(zhuǎn)換；int optlenint optlen：代表存儲參數(shù)數(shù)值變量的長度。代表存儲參數(shù)數(shù)值變量的長度。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社8 8 sockaddr_insockadd

33、r_in、in_addrin_addr類型，類型，inet_addrinet_addr、inet_ntoainet_ntoa函數(shù)函數(shù)sockaddr_insockaddr_in定義了定義了socketsocket發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包的地址發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包的地址，定義如下：，定義如下：struct struct sockaddr_in sockaddr_in short sin_family; short sin_family; u_short sin_port; u_short sin_port; struct in_addrstruct in_addr sin_addrsin_addr; ; c

34、har sin_zero8; char sin_zero8;其中其中in_addrin_addr的定義如下：的定義如下：struct struct in_addrin_addr union struct u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; union struct u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; S_un_b;S_un_b; struct u_short s_w1,s_w2; S_un_w; struct u_short s_w1,s_w2; S_un_w; u_long u_long S_addrS_addr; ; S_unS_un; ;北京交通大

35、學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社struct in_addr union struct u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4;S_un_b; struct u_short s_w1,s_w2; S_un_w; u_long S_addr; S_un;首先闡述首先闡述in_addrin_addr的含義，很顯然它是一個存儲的含義，很顯然它是一個存儲ipip地址的聯(lián)地址的聯(lián)合體，有三種表達(dá)方式：合體，有三種表達(dá)方式：第一種：用四個字節(jié)來表示第一種：用四個字節(jié)來表示IPIP地址的四個數(shù)字；地址的四個數(shù)字；第二種：用兩個雙字節(jié)來表示第二種：用兩個雙字節(jié)來表示IPIP地址；地址；第三種：用一個長

36、整型來表示第三種：用一個長整型來表示IPIP地址。地址。給給in_addrin_addr賦值的一種最簡單方法是使用賦值的一種最簡單方法是使用inet_addrinet_addr函數(shù)，它函數(shù)，它可以可以把一個代表把一個代表IPIP地址的字符串賦值轉(zhuǎn)換為地址的字符串賦值轉(zhuǎn)換為in_addrin_addr類型類型，如，如addrto.sin_addr.s_addr=inet_addr(192.168.0.2);addrto.sin_addr.s_addr=inet_addr(192.168.0.2);其反函數(shù)是其反函數(shù)是inet_inet_n ntotoa()a()：network to ascii

37、 將網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換成將網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換成“.”.”點(diǎn)隔的字符串格式，即把一個點(diǎn)隔的字符串格式，即把一個in_addrin_addr類型轉(zhuǎn)換為一個字符串。類型轉(zhuǎn)換為一個字符串。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社struct sockaddr_in short sin_family; u_short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero8;sockaddr_insockaddr_in的含義比的含義比in_addrin_addr的含義要廣泛，其各個字段的含義和取值如下：的含義要廣泛，其各個字段的含義和取值如下：short sin_familys

38、hort sin_family：代表網(wǎng)絡(luò)地址族，如前所述，只能取值代表網(wǎng)絡(luò)地址族，如前所述，只能取值A(chǔ)F_INETAF_INET；u_short sin_portu_short sin_port：代表代表IPIP地址端口，由程序員指定；地址端口，由程序員指定；struct in_addr sin_addrstruct in_addr sin_addr：代表代表IPIP地址；地址；char sin_zero8char sin_zero8：是為了保證是為了保證sockaddr_insockaddr_in與與SOCKADDRSOCKADDR類型的長度相等而填充進(jìn)來的字段。類型的長度相等而填充進(jìn)來的字

39、段。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社程序示例：程序示例：以下代表指明了廣播地址，端口號為以下代表指明了廣播地址，端口號為78617861的一個地址：的一個地址： sockaddr_in addrto; sockaddr_in addrto; /發(fā)往的地址發(fā)往的地址 memset(&addrto,0,sizeof(addrto);memset(&addrto,0,sizeof(addrto); addrto. addrto.sin_familysin_family = AF_INET; = AF_INET; /地址類型為地址類型為internetworkinternetwor

40、k addrto. addrto.sin_addr.s_addrsin_addr.s_addr = INADDR_BROADCAST; = INADDR_BROADCAST; /設(shè)置設(shè)置ipip為廣播地址為廣播地址 addrto.addrto.sin_port sin_port = htons(7861); = htons(7861); /端口號為端口號為78617861北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社9 sockaddr ()9 sockaddr ()類型類型sockaddrsockaddr類型是用來表示類型是用來表示SocketSocket地址的類型，同上面的地址的類型，同上面的soc

41、kaddr_insockaddr_in類類型相比，型相比，sockaddrsockaddr的適用范圍更廣，因為的適用范圍更廣，因為sockaddr_insockaddr_in只適用于只適用于TCP/IPTCP/IP地址。地址。SockaddrSockaddr的定義如下：的定義如下：struct sockaddr struct sockaddr u_short sa_family;u_short sa_family; char sa_data14;char sa_data14; ; 可知可知sockaddrsockaddr有有1616個字節(jié)，而個字節(jié)，而sockaddr_insockaddr_i

42、n也有也有1616個字節(jié)，所以個字節(jié)，所以sockaddr_insockaddr_in是可以強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為是可以強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為sockaddrsockaddr的。事實上也往往使用這種方法。的。事實上也往往使用這種方法。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社10 Sleep ()10 Sleep ()函數(shù)函數(shù)線程掛起函數(shù)，表示線程掛起一段時間。線程掛起函數(shù)，表示線程掛起一段時間。Sleep(1000)Sleep(1000)表示表示掛起一秒。定義于掛起一秒。定義于WINBASE.HWINBASE.H頭文件中。頭文件中。WINBASE.HWINBASE.H又被包含于又被包含于WINDOWS.HWIND

43、OWS.H中，然后中，然后WINDOWS.HWINDOWS.H被被WINSOCK2.HWINSOCK2.H包含。包含。所以使用所以使用SleepSleep函數(shù)不需要包含其它頭文件。函數(shù)不需要包含其它頭文件。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社11 sendto()11 sendto()函數(shù)函數(shù)在在SocketSocket中有兩套發(fā)送和接收函數(shù)，一是中有兩套發(fā)送和接收函數(shù)，一是sendtosendto和和recvfromrecvfrom；二是；二是sendsend和和recvrecv。前一套在函數(shù)參數(shù)中要指明地址；而后一套需要先。前一套在函數(shù)參數(shù)中要指明地址；而后一套需要先將套接字和一個地址綁定

44、，然后直接發(fā)送和接收，不需綁定地址。將套接字和一個地址綁定，然后直接發(fā)送和接收，不需綁定地址。sendtosendto的定義如下：的定義如下：int PASCAL FAR sendto (SOCKET s, const char FAR int PASCAL FAR sendto (SOCKET s, const char FAR * * buf, int buf, int len, int flags, const struct sockaddr FAR len, int flags, const struct sockaddr FAR * *to, int to, int tolen);t

45、olen);第一個參數(shù)就是套接字；第一個參數(shù)就是套接字；第二個參數(shù)是要傳送的數(shù)據(jù)指針；第二個參數(shù)是要傳送的數(shù)據(jù)指針；第三個參數(shù)是要傳送的數(shù)據(jù)長度（字節(jié)數(shù)）；第三個參數(shù)是要傳送的數(shù)據(jù)長度（字節(jié)數(shù)）；第四個參數(shù)是傳送方式的標(biāo)識，如果不需要特殊要求則可以設(shè)置為第四個參數(shù)是傳送方式的標(biāo)識，如果不需要特殊要求則可以設(shè)置為0 0，其它值請參考，其它值請參考MSDNMSDN；第五個參數(shù)是目標(biāo)地址，注意這里使用的是第五個參數(shù)是目標(biāo)地址，注意這里使用的是sockaddrsockaddr的指針；的指針；第六個參數(shù)是地址的長度；第六個參數(shù)是地址的長度；返回值為整型，如果成功，則返回發(fā)送的字節(jié)數(shù)，失敗則返回返回值為整

46、型，如果成功，則返回發(fā)送的字節(jié)數(shù)，失敗則返回SOCKET_ERRORSOCKET_ERROR。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社12 WSAGetLastError()12 WSAGetLastError()函數(shù)函數(shù)該函數(shù)用來在該函數(shù)用來在SocketSocket相關(guān)相關(guān)APIAPI失敗后讀取錯誤碼，根據(jù)這些失敗后讀取錯誤碼，根據(jù)這些錯誤碼可以對照查出錯誤原因。錯誤碼可以對照查出錯誤原因。13 closesocket()13 closesocket()函數(shù)函數(shù)關(guān)閉套接字，其參數(shù)為關(guān)閉套接字，其參數(shù)為SOCKETSOCKET類型。成功返回類型。成功返回0 0，失敗返回，失敗返回SOCKET_E

47、RRORSOCKET_ERROR。 北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社14 WSACleanup ()14 WSACleanup ()函數(shù)函數(shù)卸載卸載SocketSocket庫，釋放系統(tǒng)資源。庫，釋放系統(tǒng)資源。返回值為返回值為0 0表示成功，表示成功，SOCKET_ERRORSOCKET_ERROR表示失敗。表示失敗。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社下面是一個用下面是一個用UDPUDP發(fā)送廣播報文的程序示例發(fā)送廣播報文的程序示例：#include #include void main() SOCKET sock; /socket套接字套接字 char szMsg = this is a

48、UDP test package;/被發(fā)送的字段被發(fā)送的字段 /1./1.啟動啟動SOCKETSOCKET庫，版本為庫，版本為2.02.0 WORD wVersionRequested; WSADATA wsaData; int err; wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 0 ); err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData ); if ( 0 != err ) /檢查檢查Socket初始化是否成功初始化是否成功 coutSocket2.0初始化失敗，初始化失敗，Exit!; return; /檢查檢查So

49、cket庫的版本是否為庫的版本是否為2.0 if (LOBYTE( wsaData.wVersion ) != 2 | HIBYTE( wsaData.wVersion ) != 0 ) WSACleanup( ); return; 北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社/2./2.創(chuàng)建創(chuàng)建socketsocket， sock = socket(sock = socket( AF_INET, /internetwork: UDP, TCP, etc AF_INET, /internetwork: UDP, TCP, etc SOCK_DGRAM, /SOCK_DGRAM SOCK_DGRAM,

50、/SOCK_DGRAM說明是說明是UDPUDP類型類型 0 /protocol0 /protocol ); ); if (INVALID_SOCKET = sock ) if (INVALID_SOCKET = sock ) coutSocket coutSocket 創(chuàng)建失敗，創(chuàng)建失敗，Exit!;Exit!; return; return; /3. /3.設(shè)置該套接字為廣播類型，設(shè)置該套接字為廣播類型， bool opt = true;bool opt = true; setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, reinterpret_castch

51、ar FAR setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, reinterpret_cast(&opt), sizeof(opt);(&opt), sizeof(opt); /4. /4.設(shè)置發(fā)往的地址設(shè)置發(fā)往的地址 sockaddr_in addrto; /sockaddr_in addrto; /發(fā)往的地址發(fā)往的地址 memset(&addrto,0,sizeof(addrto);memset(&addrto,0,sizeof(addrto); addrto.sin_family = AF_INET; / addrto

52、.sin_family = AF_INET; /地址類型為地址類型為internetworkinternetwork addrto.sin_addr.s_addr = INADDR_BROADCAST; / addrto.sin_addr.s_addr = INADDR_BROADCAST; /設(shè)置設(shè)置ipip為廣播地址為廣播地址 addrto.sin_port = htons(7861); /addrto.sin_port = htons(7861); /端口號為端口號為78617861 int nlen=sizeof(addrto); int nlen=sizeof(addrto); un

53、signed int uIndex = 1; unsigned int uIndex = 1; 北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社while(true)while(true) Sleep(1000); / Sleep(1000); /程序休眠一秒程序休眠一秒 /向廣播地址發(fā)送消息向廣播地址發(fā)送消息 if( sendto(sock, szMsg, strlen(szMsg), 0, if( sendto(sock, szMsg, strlen(szMsg), 0, (sockaddr(sockaddr* *)&addrto,nlen)&addrto,nlen) = SOCKET

54、_ERROR ) = SOCKET_ERROR ) coutWSAGetLastError()endl; coutWSAGetLastError()endl; else else coutuIndex+:an UDP package is sended.endl; coutuIndex+:an UDP package is sended.-設(shè)置設(shè)置-鏈接鏈接-對象對象/ /庫模塊庫模塊 3 3WINSOCK.DLLWINSOCK.DLL: : WINSOCKWINSOCK的動態(tài)連接庫，位于的動態(tài)連接庫，位于WINDOWSWINDOWS的安裝目錄下。的安裝目錄下。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出

55、版社服務(wù)器端操作服務(wù)器端操作 socketsocket（套接字）（套接字）1)1)在初始化階段調(diào)用在初始化階段調(diào)用WSAStartup()WSAStartup() 此函數(shù)在應(yīng)用程序中初始化此函數(shù)在應(yīng)用程序中初始化Windows Sockets DLL Windows Sockets DLL ，只有此函數(shù)調(diào)用成功后，應(yīng)用程序才可以再調(diào)用其他只有此函數(shù)調(diào)用成功后，應(yīng)用程序才可以再調(diào)用其他Windows Sockets DLLWindows Sockets DLL中的中的APIAPI函數(shù)。函數(shù)。在程式中調(diào)用該函數(shù)的形式如下：在程式中調(diào)用該函數(shù)的形式如下： int int WSAStartupWSAS

56、tartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData);(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData);北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社int int WSAStartupWSAStartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData);(WORD wVersionRequested,LPWSADATA lpWSAData);wVersionRequestedwVersionRequested：用于指定準(zhǔn)備加載的用于指定準(zhǔn)備加載的WinsockWinsock庫

57、的版本。庫的版本。高位字節(jié)指定所需要的高位字節(jié)指定所需要的WinsockWinsock庫的副版本，而低庫的副版本，而低位字節(jié)則是主版本。位字節(jié)則是主版本。可用可用MAKEWORD(x,y)(MAKEWORD(x,y)(其中，其中，x x是高位字節(jié)是高位字節(jié)，y y是低位是低位字節(jié)字節(jié)) )方便地獲得方便地獲得wVersionRequestedwVersionRequested的正確值。的正確值。 lpWSADatalpWSAData：是指向是指向WSADATAWSADATA結(jié)構(gòu)的指針，用來存儲系統(tǒng)傳回的結(jié)構(gòu)的指針，用來存儲系統(tǒng)傳回的關(guān)于加載的庫版本的資料，是一個結(jié)構(gòu)體。關(guān)于加載的庫版本的資料，

58、是一個結(jié)構(gòu)體。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社2)2)建立建立SocketSocket 初始化初始化WinSockWinSock的動態(tài)連接庫后，需要在服務(wù)器端建立一個監(jiān)的動態(tài)連接庫后，需要在服務(wù)器端建立一個監(jiān)聽的聽的SocketSocket，為此可以調(diào)用，為此可以調(diào)用Socket()Socket()函數(shù)用來建立這個監(jiān)聽的函數(shù)用來建立這個監(jiān)聽的SocketSocket，并定義此，并定義此SocketSocket所使用的通信協(xié)議。所使用的通信協(xié)議。定義方式：定義方式：SOCKETSOCKET PASCAL FAR PASCAL FAR socketsocket(int af, int type

59、, int protocol)(int af, int type, int protocol)參數(shù)參數(shù): : afaf: :address familyaddress family，目前只提供，目前只提供AF_INET(PAF_INET(PF_INET)F_INET)； typetype：SocketSocket的類型的類型( (SOCK_STREAMSOCK_STREAM( (流格式流格式) )、SOCK_DGRAMSOCK_DGRAM( (數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報格式格式)； protocolprotocol：特殊的通訊協(xié)定特殊的通訊協(xié)定( (不指定則不指定則設(shè)為設(shè)為0 0) )；此函數(shù)調(diào)用此函數(shù)調(diào)用

60、成功返回成功返回SocketSocket對象對象，失敗失敗則則返回返回INVALID_SOCKETINVALID_SOCKET( (調(diào)用調(diào)用WSAGetLastError()WSAGetLastError()可得知原因，所有可得知原因，所有WinSocket WinSocket 的函數(shù)都可以使用這個函數(shù)來獲取失敗的原因的函數(shù)都可以使用這個函數(shù)來獲取失敗的原因) )。北京交通大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社3)3)綁定端口綁定端口為監(jiān)聽的為監(jiān)聽的SocketSocket指定一個地址及端口（指定一個地址及端口（PortPort），這樣客戶端），這樣客戶端才知道待會要連接哪一個地址的哪個端口，為此需調(diào)用才知道待會要連接哪一個地址的哪個端口，為此需調(diào)用bind()bin