VB 版 (精华区)

发信人: zxfsnow (最近睡眠太少), 信区: VB
标  题: Winsock 应用程式设计2
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年06月06日09:10:53 星期二), 转信

发信人: esc (书剑飘零), 信区: VB
标  题: Winsock 应用程式设计 (2)
发信站: 虎踞龙盘东南站 (Fri Aug 20 16:38:27 1999), 转信

发信人: any (*_*), 信区: Winsock
标  题: Winsock 应用程式设计 (2)
发信站: 武汉白云黄鹤站 (Fri May 21 08:26:19 1999), 站内信件



  在前一期的文章中，笔者为大家介绍了如何在 Winsock 环境下，建立主从

  架构（Client/Server）的 TCP socket 的连接建立与关闭；今天笔者将继续为大家

  介绍如何利用 TCP socket 来收送资料，并详细解说 WSAAsyncSelect 函式中的

  FD_READ 及 FD_WRITE 事件（笔者曾发现有相当多人对这两个事件甚不了

  解）。


  相信读者们已经知道 TCP socket 的连接是在 Client 端呼叫 connect 函式成

  功，且 Server 端呼叫 accept 函式後，才算完全建立成功；当连接建立成功後，

  Client 及 Server 也就可以利用这个连接成功的 socket 来传送资料到对方，或是

  收取对方送过来的资料了。




   （图 1. TCP socket 的资料收送）


  在介绍资料的收送前，笔者先介绍一下 TCP socket 与 UDP socket 在传送资

  料时的特性：


  Stream (TCP) Socket 提供「双向」、「可靠」、「有次序」、「不重覆」之

  资料传送。


  Datagram (UDP) Socket 则提供「双向」之沟通，但没有「可靠」、「有次

  序」、「不重覆」等之保证； 所以使用者可能会收到无次序、重覆之资料，甚至

  资料在传输过程中也可能会遗漏。


  由於 UDP Socket 在传送资料时，并不保证资料能完整地送达对方，所以我

  们常用的一些应用程式（如 telnet、mail、ftp、news...等）都是采用 TCP

  Socket，以保证资料的正确性。（TCP 及 UDP 封包的传送协定不在我们讨论□

  围，想要了解的读者们，请自行参考相关书籍）


  TCP 及 UDP Socket 都是双向的，所以我们是利用同一个 Socket 来做传送及

  收取资料的动作；一般言 TCP Socket 的资料送、收是呼叫 send() 及 recv() 这两


  个函式来达成，而 UDP Socket 则是用 sendto() 及 recvfrom() 这两个函式。不过


  TCP Socket 也可用 sendto() 及 recvfrom() 函式，UDP Socket 同样可用 send()
及

  recv() 函式；这一点我们稍後再加以解释。


  现在我们先看一下 send() 及 recv() 的函式说明，并回到我们的前一期程

  式。


  ◎ send()：使用连接式（connected）的 Socket 传送资料。

  格  式： int PASCAL FAR send( SOCKET s, const char FAR *buf,

   int len, int flags );

  参  数： s  Socket 的识别码

   buf 存放要传送的资料的暂存区

   len  buf 的长度

   flags 此函式被呼叫的方式

  传回值： 成功 - 送出的资料长度

   失败 - SOCKET_ERROR (呼叫 WSAGetLastError() 可得知原因)

  说明： 此函式适用於连接式的 Datagram 或 Stream Socket 来传送资料。 对

  Datagram Socket 言，若是 datagram 的大小超过限制，则将不会送出任何资料，并


  会传回错误值。对 Stream Socket 言，Blocking 模式下，若是传送 (transport) 系
统

  内之储存空间（output buffer）不够存放这些要传送的资料，send() 将会被 block


  住，直到资料送完为止；如果该 Socket 被设定为 Non-Blocking 模式，那麽将视目


  前的 output buffer 空间有多少，就送出多少资料，并不会被 block 住。使用者亦
须

  注意 send()函式执行完成，并不表示资料已经成功地送抵对方了，而是已经放到

  系统的 output buffer 中，等待被送出。 flags 的值可设为 0 或 MSG_DONTROUTE


  及 MSG_OOB 的组合。(参见 WINSOCK第1.1版48页)


  ◎ recv()：自 Socket 接收资料。

  格  式： int PASCAL FAR recv( SOCKET s, char FAR *buf, int len,  int flags
 );

  参  数： s  Socket 的识别码

   buf  存放接收到的资料的暂存区

   len buf 的长度

   flags 此函式被呼叫的方式

  传回值： 成功 - 接收到的资料长度 (若对方 Socket 已关闭，则为 0)

   失败 - SOCKET_ERROR (呼叫 WSAGetLastError() 可得知原因)

  说明： 此函式用来自连接式的 Datagram Socket 或 Stream Socket 接收资料。

  对 Stream Socket 言，我们可以接收到目前 input buffer 内有效的资料，但其数量


  不超过 len 的大小。若是此 Socket 设定 SO_OOBINLINE，且有 out-of-band 的资

  料未被读取，那麽只有 out-of-band 的资料被取出。对 Datagram Socket 言，只取


  出第一个 datagram；若是该 datagram 大 於使用者提供的储存空间，那麽只有该空


  间大小的资料被取出，多馀的资料将遗失，且回覆错误的讯息。另外如果  Socket

  为 Blocking 模式，且目前 input buffer 内没有任何资料，则 recv() 将 block 到
有任

  何资料到达为止；如果为 Non-Blocking 模式，且 input buffer 无任何资料，则会
马

  上回覆错误。参数 flags 的值可为 0 或 MSG_PEEK、MSG_OOB 的组合；

  MSG_PEEK 代表将资料拷贝到使用者提供的 buffer，但是资料并不从系统的 input

  buffer 中移走；0 则表示拷贝并移走。(参考 WINSOCK 第1.1版41 页)


  【Server 端的资料收送及关闭 Socket】


  在前一期中，我们说建立的是一个 Asynchronous 模式的 Server；程式中，

  我们曾对 listen_sd 这个 Socket 呼叫 WSAAsyncSelect() 函式，并设定

  FD_ACCEPT 事件，所以当 Client 与我们连接时，系统会传给我们一个

  ASYNC_EVENT 讯息（请参见前一期文章内容）；我们在收到讯息并判断是

  FD_ACCEPT 事件，於是呼叫 accept() 来建立连接。


  my_sd = accept(listen_sd, (struct sockaddr far *)&sa, &sa_len)


  我们在呼叫完 accept() 函式，成功地建立了 Server 端与 Client 端的连接後，

  此时便可利用新建的 Socket（my_sd）来收送资料了。由於我们同样希望用

  Asynchronous 的方式，因此要再利用 WSAAsyncSelect() 函式来帮新建的

  Socket 设定一些事件，以便事件发生时 Winsock Stack 能主动通知我们。由於我

  们的 Server 是被动的接受 Client 的要求，然後再做答覆，所以我们设定

  FD_READ 事件；我们也希望 Winsock Stack 在知道 Client 关闭 Socket 时，能主

  动通知我们，所以同时也设定 FD_CLOSE 事件。（读者须注意，我们设定事件

  的 Socket 号码是呼叫 accept 後传回的新 Socket 号码，而不是原先监听状态的

  Socket 号码）


  WSAAsyncSelect(my_sd, hwnd, ASYNC_EVENT, FD_READ|FD_CLOSE)


  在这里，我们同样是利用 hwnd 这个视窗及 ASYNC_EVENT 这个讯息；在

  前文中，笔者曾告诉各位，在收到 ASYNC_EVENT 讯息时，我们可以利用

  WSAGETSELECTEVENT(lParam) 来判断究竟是哪一事件（FD_READ 或

  FD_CLOSE）发生了；所以并不会混淆。那我们到底在什麽时候会收到

  FD_READ 或 FD_CLOSE 事件的讯息呢？


  【FD_READ 事件】


  我们会收到 FD_READ 事件通知我们去读取资料的情况有 ：


  （1）呼叫 WSAAsyncSelect 函式来对此 Socket 设定 FD_READ 事件时，

  input buffer 中已有资料。

  （2）原先系统的 input buffer 是空的，当系统再收到资料时，会通知我们。

  （3）使用者呼叫 recv 或 recvfrom 函式，从 input buffer 读取资料，但是并

  没有一次将资料读光，此时会再驱动一个 FD_READ 事件，表示仍有资料在

  input buffer 中。


  读者必须注意：如果我们收到 FD_READ 事件通知的讯息，但是我们故意

  不呼叫 recv 或 recvfrom 来读取资料的话，尔後系统又收到资料时，并不会再次

  通知我们，一定要等我们呼叫了 recv 或 recvfrom 後，才有可能再收到

  FD_READ 的事件通知。


  【FD_CLOSE 事件】


  当系统知道对方已经将 Socket 关闭了的情况下（收到 FIN 通知，并和对方

  做关闭动作的 hand-shaking），我们会收到 FD_CLOSE 的事件通知，以便我

  们也能将这个相对的 Socket 关闭。FD_CLOSE 事件只会发生於 TCP Socket，因

  为它是 connection-oriented；对於 connectionless 的 UDP Socket，即使设了

  FD_CLOSE，也不会有作用的。


  程式中，当 Client 端送一个要求（request）来时，系统会以

  ASYNC_EVENT 讯息通知我们的 hwnd 视窗；我们在利用

  WSAGETSELECTEVENT(lParam) 及 WSAGETSELECTERROR(lParam) 知道是

  FD_READ 事件及检查无误後，便呼叫 recv() 函式来收取 Client 端送来的资料。


  recv(wParam, &data, sizeof(data), 0)


  笔者在前一期文章中也曾提到说，FD_XXXX 事件发生，收到讯息时，视

  窗 handle 被呼叫时的参数 wParam 代表的就是事件发生的 Socket 号码，所以此

  处 wParam 的值也就是前面提到的 my_sd 这个 Socket 号码。recv() 的第四个参

  数设为 0，表示我们要将资料从系统的 input buffer 中读取并移走。


  收到要求後，我们要答覆 Client 端，也就是要送资料给 Client；这时我们就

  要利用 send() 这个函式了。


  我们先将资料放到 data 这个资料暂存区，然後呼叫 send() 将它送出，我们

  利用的也是 wParam (my_sd) 这个同样的 Socket 来做传送的动作，因为它是双向

  的。


  send(wParam, &data, strlen(data), 0)


  Server 与 Client 收送资料一段时间後（资料全部收送完毕），如果 Client 端

  先呼叫 closesocket() 将它那端的 Socket 关闭，那麽系统在知道後，会通知我们

  一个 FD_CLOSE 事件的讯息，此时我们也可以呼叫 closesocket() 将我们这端的

  Socket 关闭了；当然我们也可以呼叫 closesocket() 先主动关闭我们这端的

  Socket。


  【Client 端的资料收送及关闭 Socket】


  我们例子的 Client 是采 Blocking 模式，所以在呼叫 connect() 函式与 Server

  连接时，可能会等一下子才成功；connect() 函式返回後，且无错误发生的话，

  Client 与 Server 端的 TCP socket 连接就算成功了。这时，我们便可利用这个连

  接成功的 Socket 来送收资料了。由於我们并没有要设定为 Asynchronous 模式，

  所以也不用呼叫 WSAAsyncSelect() 来设定事件。


  Client 端通常是会先主动发出要求到 Server 端，因此我们呼叫 send() 来传送

  此一资料。我们的资料量很小，所以并不会被 send() 函式 Block 住；不过如果

  您要送的资料量很大，那麽可能会等一段时间才会自 send() 函式返回；也就是

  说必须等资料都放到系统的 output buffer 後才会返回；这是因为我们 Client 的


  Socket 是阻拦模式。如果我们用的是非阻拦模式的 Socket，那麽 send() 函式会

  视系统的 output buffer 的空间有多少，只拷贝那麽多的资料到 output buffer，然


  後就返回，并告知使用者送出了多少资料，并不须等所有资料都放到 output

  buffer 才返回。


  我们将要求放在 data 资料暂存区，然後呼叫 send() 将要求送出。资料送出

  後，我们呼叫 recv() 来等待 Server 端的答覆。


  send(mysd, data, strlen(data), 0)


  recv(mysd, &data, sizeof(data), 0)


  由於我们 Client 端是 Blocking 模式，所以 recv() 会一直 Block 住，直到下

  列的情况之一发生，才会返回。


  （1）Server 端送来资料。（此时 return 值是读取的资料长度）

  （2）Server 端将相对的 Socket 关闭了。（此时的 return 值会是 0）

  （3）Client 端自己呼叫 WSACancelBlockingCall() 来取消 recv() 的呼叫。

  （此时 return 值是 SOCKET_ERROR 错误，错误码 10004 WSAEINTR）


  同样地，资料全部送收完毕後，我们也呼叫 closesocket() 来将 Socket 关

  闭。


  ◎ WSACancelBlockingCall()：取消目前正在进行中的 blocking 动作。

  格  式： int PASCAL FAR WSACancelBlockingCall( void );

  参  数： 无

  传回值： 成功 - 0

   失败 - SOCKET_ERROR (呼叫 WSAGetLastError() 可得知原因)

  说明： 此函式用来取消该应用程式正在进行中的 blocking 动作。通常的

  使用时机有：(a) Blocking 动作正在进行中，该应用程式又收到某一讯息

  （Mouse、Keyboard、Timer 等），则可在处理该讯息的段落中呼叫此函式。(b)

  Blocking 动作正在进行中，而 Windows Sockets 又呼叫回应用程式的

  「blocking hook」函式时，在该函式内可呼叫此函式来取消 blocking 动作。

  使用者必须注意，在某一 Winsock blocking 函式动作进行时，除了

  WSAIsBlocking() 及 WSACancelBlockingCall() 外，不可以再呼叫其它任何

  Windows Sockets DLL 提供的函式，否则会产生错误。另外若取消的

  blocking 动作不是 accept() 或 select() 的话，那麽该 Socket 可能会处於未定

  状态，使用者最好是呼叫 closesocket() 来关闭该 Socket，而不该再对它做任

  何动作。




  （图 2.）demoserv 与 democlnt 在资策会 WinKing 上收送资料的画面




  （图 3.）demoserv 与 democlnt 在资策会 WinKing 上关闭 Socket 後的画面


  介绍完了 TCP Socket 的资料收送，笔者接著为读者介绍 sendto() 及

  recvfrom() 这两个函式，以及许多人可能很容易搞错的 FD_WRITE 事件。


  【sendto 及 recvfrom 函式】


  一般言，TCP Socket 使用的是 send() 及 recv() 这两个函式；而 UDP Socket

  用的是 sendto() 及 recvfrom() 函式。这是因为 TCP 是 Connection-oriented，必
须

  做完 Socket 真正的连接程序後，才可以开始收送资料，此时系统已经知道了连

  接的对方，所以我们不用再指定资料要送到哪里。而 UDP 是 Connectionless，

  收送资料的双方并没有建立真正的连接，所以我们要利用 sendto() 及 recvfrom()


  来指定收资料的对方及获知是谁送资料给我们。


   TCP Socket 也可以用 sendto() 及 recvfrom() 来送收资料，只是此时这两个

  函式的最後两个参数没有作用，会被系统所忽略。而 UDP Socket 如果呼叫了

  connect() 函式来指定对方的位址（这个 connect 并不会真的和对方做连接的动

  作，而是告知我们本身的系统说我们只想收、送何方的资料），那麽也可以利

  用 send() 及 recv() 来送收资料。


  ◎ sendto()：将资料送到使用者指定的目的地。

  格  式： int PASCAL FAR sendto( SOCKET s, const char FAR *buf,

   int len, int flags, const struct sockaddr FAR *to, int

  tolen );

  参  数： s Socket 的识别码

   buf 存放要传送的资料的暂存区

   len buf 的长度

   flags 此函式被呼叫的方式

   to 资料要送达的位址

   tolen to 的大小

  传回值： 成功 - 送出的资料长度

   失败 - SOCKET_ERROR (呼叫 WSAGetLastError() 可得知原因)

  说明： 此函式适用於 Datagram 或 Stream Socket 来传送资料到指定的

  位址。 对 Datagram Socket 言，若是 datagram 的大小超过限制，则将不会

  送出任何资料，并会传回错误值。对 Stream Socket 言，其作用与 send() 相

  同；参数 to 及 tolen 的值将被系统所忽略。 若是传送 (transport) 系统内之储

  存空间不够存放这些要传送的资料，sendto() 将会被 block 住，直到资料都被

  送出；除非该 Socket 被设定为 non-blocking 模式。使用者亦须注意 sendto()

  函式执行完成，并不表示资料已经成功地送抵对方了，而可能仍在系统的 output

  buffer 中。 flags 的值可设为 0、MSG_DONTROUTE 及 MSG_OOB 的组合。

  (参见 WINSOCK第1.1版51页)


  ◎ recvfrom()：读取资料，并储存资料来源的位址。

  格  式： int PASCAL FAR recvfrom( SOCKET s, char FAR *buf, int len,  int f
lags,

   struct socketaddr FAR *from, int FAR  *fromlen );

  参  数： s Socket 的识别码

   buf 存放接收到的资料的暂存区

   len buf 的长度

   flags 此函式被呼叫的方式

   from 资料来源的位址

   fromlen from 的大小

  传回值： 成功 - 接收到的资料长度 (若对方 Socket 已关闭，则为 0)

   失败 - SOCKET_ERROR (呼叫 WSAGetLastError() 可得知原因)

  说明： 此函式用来读取资料并记录资料来源的位址。对 Datagram Socket

  （UDP）言，一次读取一个 Datagram；对 Stream Socket （TCP）言，其作用与

  recv() 相同，参数 from 及 fromlen 的值会被系统忽略。如果  Socket 为 Blocki
ng 模

  式，且目前 input buffer 内没有任何资料，则 recvftom() 将 block 到有任何资料
到

  达为止；如果为 Non-Blocking 模式，且 input buffer 无任何资料，则会马上回覆
错

  误。


  【FD_WRITE 事件】


  笔者在前面介绍过 FD_READ 事件的发生时机，现在继续介绍 FD_WRITE

  这个较易使人混淆的事件，因为真的有相当多的人对此一事件的发生不明了。


  由字面上看，FD_WRITE 应该是要求系统通知我们某个 Socket 现在是否可

  以呼叫 send() 或 sendto() 来传送资料？答案可以说「是」，但是它和 FD_READ

  却又有不同的地方。


  在前面我们知道呼叫一次 recv() 後，如果 input buffer 中尚有资料未被取出

  的话，系统会再通知我们一次 FD_READ。那麽如果我们呼叫一次 send() 後，

  系统的 output buffer 仍有空间可写入的话，它是否会再通知我们一个

  FD_WRITE，叫我们继续传送资料呢？这个答案就是「否定」的了！系统并不

  会再通知我们了。


  系统会通知我们 FD_WRITE 事件的讯息，只有下列几种情况：


  （1）呼叫 WSAAsyncSelect() 来设定 FD_WRITE 事件时，Socket 已经可以

  传送资料（TCP scoket 已经和对方连接成功了，或 UDP socket 已建立完成），

  且目前 output buffer 仍有空间可写入资料。

  （2）呼叫 WSAAsyncSelect() 来设定 FD_WRITE 事件时，Socket 尚不能传

  送资料，不过一旦 Socket 与对方连接成功，马上就会收到 FD_WRITE 的通

  知。

  （3）呼叫 send() 或 sendto() 传送资料时，系统告知错误，且错误码为

  10035 WSAEWOULDBLOCK （呼叫 WSAGetLastError() 得知这项错误），这

  时表示 output buffer 已经满了，无法再写入任何资料（此时即令呼叫再多次的

  send() 也都一定失败）；一旦系统将部份资料成功送抵对方，空出 output buffer


  後，便会送一个 FD_WRITE 给使用者，告知可继续传送资料了。换句话说，读

  者在呼叫 send() 传送资料时，只要不是返回错误 10035 的话，便可一直继续呼

  叫 send() 来传送资料；一旦 send() 回返错误 10035，那麽便不要再呼叫 send()


  传送资料，而须等收到 FD_WRITE 後，再继续传送资料。


  【结语】


  在这一期的文章中，笔者介绍了各位有关 TCP Socket 的资料收、送方式及

  FD_READ、FD_WRITE 等事件的发生时机；读者们综合前一期的文章，应该

  已经可以建立出一对主从架构的程式，并利用 TCP Socket 来传送资料了。


  下一期，笔者将继续介绍有关如何获取网路资讯的函式，如

  gethostname()、getsockname()、getpeername()，以及同步与非同步的网路资料库

  撷取函式 getXbyY()、WSAAsyncGetXByY()。


  本文中所提到的 WinKing 试用版可自 SEEDNET 台北主机 tpts1.seed.net.tw

  （139.175.1.10）的 UPLOAD/WINKING 目录中取得，档名为 wkdemo.exe；

  WinKing 提供 Ethernet 及 PPP 连线功能，适用於一般 Ethernet 网路，亦可用来

  以电话、数据机连上 SEEDNET 的 PPP 伺服主机；□例 demoserv、democlnt，

  以及一些笔者所写的 Winsock 程式（含原始程式码）则存放在

  UPLOAD/WINKING/JNLIN 目录下；有兴趣的读者可自行用 anonymous ftp 方式

  取得。

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既然要注定流浪，风又何必苦苦推难。
    既然帆想要靠岸，海又何必处处阻拦。
  
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 以科计为本,以产业报国!
  超越自我,飞跃无限!
  

※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 202.118.235.249]