用VC++6.0的Sockets API實現一個聊天室程序

2019-11-17 05:11:52

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1.VC++網絡編程及Windows Sockets API簡介

　　VC++對網絡編程的支持有socket支持，WinInet支持，MAPI和ISAPI支持等。其中，Windows Sockets API是TCP/ip網絡環境里，也是Internet上進行開發最為通用的API。最早美國加州大學Berkeley分校在UNIX下為TCP/IP協議開發了一個API，這個API就是聞名的Berkeley Socket接口(套接字)。在桌面操作系統進入Windows時代后，仍然繼續了Socket方法。在TCP/IP網絡通信環境下，Socket數據傳輸是一種非凡的I/O，它也相當于一種文件描述符，具有一個類似于打開文件的函數調用-socket()。可以這樣理解：Socket實際上是一個通信端點，通過它，用戶的Socket程序可以通過網絡和其他的Socket應用程序通信。Socket存在于一個"通信域"(為描述一般的線程如何通過Socket進行通信而引入的一種抽象概念)里，并且與另一個域的Socket交換數據。Socket有三類。第一種是SOCK_STREAM(流式)，提供面向連接的可靠的通信服務，比如telnet,http。第二種是SOCK_DGRAM(數據報)，提供無連接不可靠的通信，比如UDP。第三種是SOCK_RAW(原始)，主要用于協議的開發和測試，支持通信底層操作，比如對IP和ICMP的直接訪問。

　　2.Windows Socket機制分析

　　2.1一些基本的Socket系統調用

　　主要的系統調用包括：socket()-創建Socket；bind()-將創建的Socket與本地端口綁定；connect()與accept()-建立Socket連接；listen()-服務器監聽是否有連接請求；send()-數據的可控緩沖發送；recv()-可控緩沖接收；closesocket()-關閉Socket。

　　2.2Windows Socket的啟動與終止

　　啟動函數WSAStartup()建立與Windows Sockets DLL的連接，終止函數WSAClearup()終止使用該DLL，這兩個函數必須成對使用。

　　2.3異步選擇機制

　　Windows是一個非搶占式的操作系統，而不采取UNIX的阻塞機制。當一個通信事件產生時，操作系統要根據設置選擇是否對該事件加以處理，WSAAsyncSelect()函數就是用來選擇系統所要處理的相應事件。當Socket收到設定的網絡事件中的一個時，會給程序窗口一個消息，這個消息里會指定產生網絡事件的Socket，發生的事件類型和錯誤碼。

　　2.4異步數據傳輸機制

　　WSAAsyncSelect()設定了Socket上的須響應通信事件后，每發生一個這樣的事件就會產生一個WM_SOCKET消息傳給窗口。而在窗口的回調函數中就應該添加相應的數據傳輸處理代碼。

　　3.聊天室程序的設計說明

　　3.1實現思想

　　在Internet上的聊天室程序一般都是以服務器提供服務端連接響應，使用者通過客戶端程序登錄到服務器，就可以與登錄在同一服務器上的用戶交談，這是一個面向連接的通信過程。因此，程序要在TCP/IP環境下，實現服務器端和客戶端兩部分程序。

　　3.2服務器端工作流程

　　服務器端通過socket()系統調用創建一個Socket數組后(即設定了接受連接客戶的最大數目)，與指定的本地端口綁定bind()，就可以在端口進行偵聽listen()。假如有客戶端連接請求，則在數組中選擇一個空Socket，將客戶端地址賦給這個Socket。然后登錄成功的客戶就可以在服務器上聊天了。

　　3.3客戶端工作流程

　　客戶端程序相對簡單，只需要建立一個Socket與服務器端連接，成功后通過這個Socket來發送和接收數據就可以了。 4.核心代碼分析

　　限于篇幅，這里僅給出與網絡編程相關的核心代碼，其他的諸如聊天文字的服務器和客戶端顯示讀者可以自行添加。

　　4.1服務器端代碼

　　開啟服務器功能:

void OnServerOpen() //開啟服務器功能
{ 
　 WSADATA wsaData;
　 int iErrorCode;
　 char chInfo[64];
　 if (WSAStartup(WINSOCK_VERSION, &wsaData)) //調用Windows Sockets DLL
　　 { MessageBeep(MB_ICONSTOP);
　　　 MessageBox("Winsock無法初始化!", AfxGetAppName(), MB_OKMB_ICONSTOP);
　　　 WSACleanup();
　　　 return; }
　 else
　　 WSACleanup(); 
　　 if (gethostname(chInfo, sizeof(chInfo)))
　　 { ReportWinsockErr("/n無法獲取主機!/n ");
　　　 return; }
　　 CString csWinsockID = "/n==>>服務器功能開啟在端口：No. ";
　　 csWinsockID += itoa(m_pDoc->m_nServerPort, chInfo, 10);
　　 csWinsockID += "/n";
　　 PRintString(csWinsockID); //在程序視圖顯示提示信息的函數，讀者可自行創建
　　 m_pDoc->m_hServerSocket=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, DEFAULT_PROTOCOL); 
　　 //創建服務器端Socket，類型為SOCK_STREAM，面向連接的通信
　　 if (m_pDoc->m_hServerSocket == INVALID_SOCKET)
　　 { ReportWinsockErr("無法創建服務器socket!");
　　　 return;}
　　 m_pDoc->m_sockServerAddr.sin_family = AF_INET;
　　 m_pDoc->m_sockServerAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; 
　　 m_pDoc->m_sockServerAddr.sin_port = htons(m_pDoc->m_nServerPort);
　　 if (bind(m_pDoc->m_hServerSocket, (LPSOCKADDR)&m_pDoc->m_sockServerAddr, 　　
　　　　 sizeof(m_pDoc->m_sockServerAddr)) == SOCKET_ERROR) //與選定的端口綁定
　　　 {ReportWinsockErr("無法綁定服務器socket!");
　　　　 return;}
　　　 iErrorCode=WSAAsyncSelect(m_pDoc->m_hServerSocket,m_hWnd,
　　　 WM_SERVER_ACCEPT, FD_ACCEPT);
　　　 //設定服務器相應的網絡事件為FD_ACCEPT，即連接請求，
　　　 // 產生相應傳遞給窗口的消息為WM_SERVER_ACCEPT
　　 if (iErrorCode == SOCKET_ERROR) 
　　　 { ReportWinsockErr("WSAAsyncSelect設定失敗!");
　　　　 return;} 
　　 if (listen(m_pDoc->m_hServerSocket, QUEUE_SIZE) == SOCKET_ERROR) //開始監聽客戶連接請求
　　　 {ReportWinsockErr("服務器socket監聽失敗!");
　　　　 m_pParentMenu->EnableMenuItem(ID_SERVER_OPEN, MF_ENABLED);
　　　　 return;}
　　 m_bServerIsOpen = TRUE; //監視服務器是否打開的變量
　 return; 
}

　　響應客戶發送聊天文字到服務器：ON_MESSAGE(WM_CLIENT_READ, OnClientRead)

LRESULT OnClientRead(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
　 int iRead;
　 int iBufferLength;
　 int iEnd;
　 int iRemainSpace;
　 char chInBuffer[1024];
　 int i;
　 for(i=0;(i
　　//MAXClient是服務器可響應連接的最大數目
　　 {}
　 if(i==MAXClient) return 0L;
　　 iBufferLength = iRemainSpace = sizeof(chInBuffer);
　　 iEnd = 0;
　　 iRemainSpace -= iEnd;
　　 iBytesRead = recv(m_aClientSocket[i], (LPSTR)(chInBuffer+iEnd), iSpaceRemaining, NO_FLAGS); 　 
//用可控緩沖接收函數recv()來接收字符
　　 iEnd+=iRead;
　 if (iBytesRead == SOCKET_ERROR)
　　 ReportWinsockErr("recv出錯!");
　　 chInBuffer[iEnd] = '/0';
　 if (lstrlen(chInBuffer) != 0)
　　 {PrintString(chInBuffer); //服務器端文字顯示
　　　 OnServerBroadcast(chInBuffer); //自己編寫的函數，向所有連接的客戶廣播這個客戶的聊天文字
　　 }
　 return(0L);
}

　　對于客戶斷開連接，會產生一個FD_CLOSE消息，只須相應地用closesocket()關閉相應的Socket即可，這個處理比較簡單。

　　4.2客戶端代碼

　　連接到服務器：

void OnSocketConnect()
{ WSADATA wsaData;
　 DWord dwIPAddr;
　 SOCKADDR_IN sockAddr;
　 if(WSAStartup(WINSOCK_VERSION,&wsaData)) //調用Windows Sockets DLL
　 {MessageBox("Winsock無法初始化!",NULL,MB_OK);
　　 return;
　 }
　 m_hSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0); //創建面向連接的socket
　 sockAddr.sin_family=AF_INET; //使用TCP/IP協議
　 sockAddr.sin_port=m_iPort; //客戶端指定的IP地址
　 sockAddr.sin_addr.S_un.S_addr=dwIPAddr;
　 int nConnect=connect(m_hSocket,(LPSOCKADDR)&sockAddr,sizeof(sockAddr)); //請求連接
　 if(nConnect)
　　 ReportWinsockErr("連接失敗!");
　 else
　　 MessageBox("連接成功!",NULL,MB_OK);
　　 int iErrorCode=WSAAsyncSelect(m_hSocket,m_hWnd,WM_SOCKET_READ,FD_READ); 
　　 //指定響應的事件，為服務器發送來字符
　 if(iErrorCode==SOCKET_ERROR)
　 MessageBox("WSAAsyncSelect設定失敗!");
}

　　接收服務器端發送的字符也使用可控緩沖接收函數recv()，客戶端聊天的字符發送使用數據可控緩沖發送函數send()，這兩個過程比較簡單，在此就不加贅述了。

　　5.小結

　　通過聊天室程序的編寫，可以基本了解Windows Sockets API編程的基本過程和精要之處。本程序在VC++6.0下編譯通過，在使用Windows 98/NT的局域網里運行良好。

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