黑客编程教程（四）关于服务器和客户端编程

第四节 关于服务器和客户端编程


       在网络编程中,最常用和最基础的就是WINSOCK. 现在我们讨论WINDOWS下的SOCKET编程.
    
        大凡在WIN32平台上的WINSOCK编程都要经过下列步骤:
      定义变量->获得WINDOCK版本->加载WINSOCK库->初始化->创建套接字->设置套接字选项->关闭套接字->卸载WINSOCK库->释放资源

    下面介绍WINSOCK C/S的建立过程:

    服务器                        客户端
________________________________________________
1  初始化WSA                     1  初始化WSA
 ____________________________________________________
 2  建立一个SOCKET                2  建立一个SOCKET
 _____________________________________________________
 3  绑定SOCKET                    3  连接到服务器
_____________________________________________________
4  在指定的端口监听              4  发送和接受数据
_____________________________________________________
5  接受一个连接                  5   断开连接
______________________________________________________-
6  发送和接受数据
___________________________________________________
7  断开连接
__________________________________________________
  
    大家注意,在VC中进行WINSOCK编程时,需要引入如下两个库文件:WINSOCK.H(这个是WINSOCK API的头文件,WIN2K以上支持WINSOCK2,所以
 可以用WINSOCK2.H);Ws2_32.lib(WINSOCK API连接库文件).
使用方式如下:
               #include <winsock.h>
        #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
  
   下面我们通过具体的代码演示服务器和客户端的工作流程:

 首先,建立一个WSADATA结构,通常用wsaData
  WSADATA wsaData;

 然后,调用WSAStartup函数,这个函数是连接应用程序与winsock.dll的第一个调用.其中,第一个参数是WINSOCK 版本号,第二个参数是指向
 WSADATA的指针.该函数返回一个INT型值,通过检查这个值来确定初始化是否成功.调用格式如下:WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData),其中
MAKEWORD(2,2)表示使用WINSOCK2版本.wsaData用来存储系统传回的关于WINSOCK的资料.

if(iResuit=WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData)!=0)
 {
  printf("WSAStartup failed:%d",GetLastError());  //返回值不等与0,说明初始化失败
        ExitProcess();                                  //退出程序
}

应用程序在完成对请求的SOCKET库使用后,要调用WSACleanup函数来接触SOCKET库的绑定,并且释放资源.

注意WSAStartup初始化后,必须建立一个SOCKET结构来保存SOCKET句柄.

下面我们建立一个SOCKET.

首先我们建立一个m_socket的SOCKET句柄,接着调用socket()函数,函数返回值保存在m_socket中.我们使用AF_INFE,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP
三个参数.第一个表示地址族,AF_INFE表示TCP/IP族,第二个表示服务类型,在WINSOCK2中,SOCKET支持以下三种类型;

SOCK_STREAM 流式套接字
SOCK_DGRAM  数据报套接字
SOCK_RAW    原始套接字

第三个参数表示协议:

IPPROTO_UDP  UDP协议 用于无连接数据报套接字
IPPROTO_TCP  TCP协议 用于流式套接字
IPPROTO_ICMP ICMP协议用于原始套接字

m_socket=socket(AF_INFE,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);    //创建TCP协议

以下代码用于检查返回值是否有错误:

if(m_scoket==INVALID_SOCKET)
 {
  prinrf("Error at socket():%d
",GetLastError());
  WSACleanup();                                   //释放资源
 return;                                  
 }
说明,如果socket()调用失败,他将返回INVALID_SOCKET.


     为了服务器能接受一个连接,他必须绑定一个网络地址,下面的代码展示如何绑定一个已经初始化的IP和端口的Socket.客户端程序用这个
IP地址和端口来连接服务器.

sockaddr_in service;
 service.sin_family=AF_INET;                       //INTERNET地址族
service.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");   //将要绑定的本地IP地址
service.sin_port=htons(27015);                     //27015将要绑定的端口


 下面我们调用BIND函数,把SOCKET和SOCKADDR以参数的形式传入,并检查错误.

if(bind(m_socket,(SOCKADDR*)&SERVICE,sizeof(service))==SOCKET_ERROR)
 {
  printf("bind() failed.
");
  closesocket(m_socket);
  return;
 }

   当绑定完成后,服务器必须建立一个监听队列,以接受客户端的请求.listen()使服务器进入监听状态,该函数调用成功返回0,否则返回
SOCKET_ERROR.代码如下:

if(listen(m_socket,1)==SOCKET-ERROR)
 {
  printf("error listening on socket.
");
 }

服务器端调用完LISTEN()后,如果此时客户端调用CONNECT()函数,服务器端必须在调用ACCEPT().这样服务器和客户端才算正式完成通信程序的
 连接动作.

一旦服务器开始监听,我们就要指定一个句柄来表示利用ACCEPT()函数接受的连接,这个句柄是用来发送和接受数据的表示.建立一个SOCKET句柄
Socket AcceptSocket 然后利用无限循环来检测是否有连接传入.一但有连接请求,ACCEPT()函数就会被调用,并且返回这次连接的句柄.

printf("waitong for a client to connect...
");
 while(1)
 {
  AcceptSocket=SOCKET_ERROR;
  while(AcceptSocket==SOCKET_ERROR)
  {
   AcceptSocket=accept(m_socket,NULL,NULL);
  }
 }


下面看客户端端代码:
  
sockaddr_in clientService;
 clientService.sin_family=AF_INET;                       //INTERNET地址族
clientService.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1");   //将要绑定的本地IP地址
clientService.sin_port=htons(27015);                     //27015将要绑定的端口

下面调用CONNECT()函数:

if ( connect( m_socket, (SOCKADDR*) &clientService, sizeof(clientService) ) == SOCKET_ERROR)
 {
         printf( "Failed to connect.
" );
         WSACleanup();
         return;
 }                                                                     //如果调用失败清理退出
                                                                      //调用成功继续读写数据

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到这里,服务器和客户端的基本流程介绍完毕,下面我们介绍数据交换.


send():
 int send
 {
  SOCKET s,                    //指定发送端套接字
 const char FAR?*buf,         //指明一个存放应用程序要发送的数据的缓冲区
 int len,                     //实际要发送的数据字节数
 int flags                    //一般设置为0
 };
  C/S都用SEND函数向TCP连接的另一端发送数据.

recv():
 int recv
 {
  SOCKET s,                    //指定发送端套接字
 char FAR?*buf,              //指明一个缓冲区 存放RECC受到的数据
 int len,                     //指明BUF的长度
 int flags                    //一般设置为0

};
 C/S都使用RECV函数从TCP连接的另一端接受数据

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下面将完整的程序代码提供如下,大家可直接编译运行


 首先看客户端的代码:

#include <stdio.h>
 #include <winsock2.h>
 #pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
 void main() {

                                                                         // 初始化 Winsock.
     WSADATA wsaData;
     int iResult = WSAStartup( MAKEWORD(2,2), &wsaData );
     if ( iResult != NO_ERROR )
         printf("Error at WSAStartup()
");

                                                                            // 建立socket socket.
     SOCKET client;
     client = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP );

    if ( client == INVALID_SOCKET ) {
         printf( "Error at socket(): %ld
", WSAGetLastError() );
         WSACleanup();
         return;
     }

                                                                             // 连接到服务器.
     sockaddr_in clientService;

    clientService.sin_family = AF_INET;
     clientService.sin_addr.s_addr = inet_addr( "127.0.0.1" );
     clientService.sin_port = htons( 27015 );

    if ( connect( client, (SOCKADDR*) &clientService, sizeof(clientService) ) == SOCKET_ERROR) {
         printf( "Failed to connect.
" );
         WSACleanup();
         return;
     }

                                                                                 // 发送并接收数据.
     int bytesSent;
     int bytesRecv = SOCKET_ERROR;
     char sendbuf[32] = "Client: Sending data.";
     char recvbuf[32] = "";

    bytesSent = send( client, sendbuf, strlen(sendbuf), 0 );
     printf( "Bytes Sent: %ld
", bytesSent );

    while( bytesRecv == SOCKET_ERROR ) {
         bytesRecv = recv( client, recvbuf, 32, 0 );
         if ( bytesRecv == 0 || bytesRecv == WSAECONNRESET ) {
             printf( "Connection Closed.
");
             break;
         }
         if (bytesRecv < 0)
             return;
         printf( "Bytes Recv: %ld
", bytesRecv );
     }

    return;
 }


下面是服务器端代码:

#include <stdio.h>
 #include <winsock2.h>
 #pragma comment(lib, "ws2_32.lib")
 void main() {

                                                                              // 初始化
    WSADATA wsaData;
     int iResult = WSAStartup( MAKEWORD(2,2), &wsaData );
     if ( iResult != NO_ERROR )
         printf("Error at WSAStartup()
");

                                                                                // 建立socket
     SOCKET server;
     server = socket( AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP );

    if ( server == INVALID_SOCKET ) {
         printf( "Error at socket(): %ld
", WSAGetLastError() );
         WSACleanup();
         return;
     }

                                                                                         // 绑定socket
     sockaddr_in service;

    service.sin_family = AF_INET;
     service.sin_addr.s_addr = inet_addr( "127.0.0.1" );
     service.sin_port = htons( 27015 );

    if ( bind( server, (SOCKADDR*) &service, sizeof(service) ) == SOCKET_ERROR ) {
         printf( "bind() failed.
" );
         closesocket(server);
         return;
     }
    
                                                                               // 监听 socket
     if ( listen( server, 1 ) == SOCKET_ERROR )
         printf( "Error listening on socket.
");

                                                                                // 接受连接
    SOCKET AcceptSocket;

    printf( "Waiting for a client to connect...
" );
     while (1) {
         AcceptSocket = SOCKET_ERROR;
         while ( AcceptSocket == SOCKET_ERROR ) {
             AcceptSocket = accept( server, NULL, NULL );
         }
         printf( "Client Connected.
");
         server = AcceptSocket;
         break;
     }
    
                                                                                      // 发送接受数据
    int bytesSent;
     int bytesRecv = SOCKET_ERROR;
     char sendbuf[32] = "Server: Sending Data.";
     char recvbuf[32] = "";
    
     bytesRecv = recv( server, recvbuf, 32, 0 );
     printf( "Bytes Recv: %ld
", bytesRecv );
    
     bytesSent = send( server, sendbuf, strlen(sendbuf), 0 );
     printf( "Bytes Sent: %ld
", bytesSent );

    return;
 }
本程序仅仅描述了同步的情况!