socket拓展 3个月前

在Window中也提供了套接字通信的API，这些API函数与Linux平台的API函数几乎相同，以至于很多人认为套接字通信的API函数库只有一套，看一下这些Windows平台的套接字函数：

1. 初始化套接字环境

使用Windows中的套接字函数需要额外包含对应的头文件以及加载响应的动态库：

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// 使用包含的头文件 
include <winsock2.h>
// 使用的套接字库 
ws2_32.dll

在Windows中使用套接字需要先加载套接字库（套接字环境），最后需要释放套接字资源。

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// 初始化Winsock库
// 返回值: 成功返回0，失败返回SOCKET_ERROR。
WSAStartup(WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData);

• 参数:
  • wVersionRequested: 使用的Windows Socket的版本, 一般使用的版本是 2.2
    • 初始化这个 MAKEWORD(2, 2);参数
  • lpWSAData：一个WSADATA结构指针, 这是一个传入参数
    • 创建一个 WSADATA 类型的变量, 将地址传递给该函数的第二个参数

注销Winsock相关库，函数调用成功返回0，失败返回 SOCKET_ERROR。

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int WSACleanup (void);

使用举例：

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WSAData wsa;
// 初始化套接字库
WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsa);

// .......


// 注销Winsock相关库
WSACleanup();

2. 套接字通信函数

基于Linux的套接字通信流程是最全面的一套通信流程，如果是在某个框架中进行套接字通信，通信流程只会更简单，直接使用window的套接字api进行套接字通信，和Linux平台上的通信流程完全相同。

2.1 结构体

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///////////////////////////////////////////////////////////////////////
/////////////////////////////// Windows ///////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
typedef struct in_addr {
　　union {
　　    struct{ unsigned char s_b1,s_b2, s_b3,s_b4;} S_un_b;
　　    struct{ unsigned short s_w1, s_w2;} S_un_w;
　　    unsigned long S_addr;    // 存储IP地址
　　} S_un;
}IN_ADDR;

struct sockaddr_in {
　　short int sin_family; /* Address family */
　　unsigned short int sin_port; /* Port number */
　　struct in_addr sin_addr; /* Internet address */
　　unsigned char sin_zero[8]; /* Same size as struct sockaddr */
};

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//////////////////////////////// Linux ////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
typedef unsigned short  uint16_t;
typedef unsigned int    uint32_t;
typedef uint16_t in_port_t;
typedef uint32_t in_addr_t;
typedef unsigned short int sa_family_t;

struct in_addr
{
    in_addr_t s_addr;
};  

// sizeof(struct sockaddr) == sizeof(struct sockaddr_in)
struct sockaddr_in
{
    sa_family_t sin_family;     /* 地址族协议: AF_INET */
    in_port_t sin_port;         /* 端口, 2字节-> 大端  */
    struct in_addr sin_addr;    /* IP地址, 4字节 -> 大端  */
    /* 填充 8字节 */
    unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) - sizeof(sin_family) -
                      sizeof (in_port_t) - sizeof (struct in_addr)];
};

2.2 大小端转换函数

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// 主机字节序 -> 网络字节序
u_short htons (u_short hostshort );
u_long htonl ( u_long hostlong);

// 网络字节序 -> 主机字节序
u_short ntohs (u_short netshort );
u_long ntohl ( u_long netlong);

// linux函数, window上没有这两个函数
inet_ntop(); 
inet_pton();

// windows 和 linux 都使用, 只能处理ipv4的ip地址
// 点分十进制IP -> 大端整形
unsigned long inet_addr (const char FAR * cp);    // windows
in_addr_t     inet_addr (const char *cp);            // linux

// 大端整形 -> 点分十进制IP
// window, linux相同
char* inet_ntoa(struct in_addr in);

2.3 套接字函数

window的api中套接字对应的类型是 SOCKET 类型, linux中是 int 类型, 本质是一样的

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// 创建一个套接字
// 返回值: 成功返回套接字, 失败返回INVALID_SOCKET
SOCKET socket(int af,int type,int protocal);
参数:
    - af: 地址族协议
        - ipv4: AF_INET (windows/linux)
        - PF_INET (windows)
        - AF_INET == PF_INET
   - type: 和linux一样
           - SOCK_STREAM
        - SOCK_DGRAM
   - protocal: 一般写0 即可
       - 在windows上的另一种写法
           - IPPROTO_TCP, 使用指定的流式协议中的tcp协议
           - IPPROTO_UDP, 使用指定的报式协议中的udp协议

 // 关键字: FAR NEAR, 这两个关键字在32/64位机上是没有意义的, 指定的内存的寻址方式
// 套接字绑定本地IP和端口
// 返回值: 成功返回0，失败返回SOCKET_ERROR
int bind(SOCKET s,const struct sockaddr FAR* name, int namelen);

// 设置监听
// 返回值: 成功返回0，失败返回SOCKET_ERROR
int listen(SOCKET s,int backlog);

// 等待并接受客户端连接
// 返回值: 成功返回用于的套接字，失败返回INVALID_SOCKET。
SOCKET accept ( SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr, int FAR* addrlen );

// 连接服务器
// 返回值: 成功返回0，失败返回SOCKET_ERROR
int connect (SOCKET s,const struct sockaddr FAR* name,int namelen );

// 在Qt中connect用户信号槽的连接, 如果要使用windows api 中的 connect 需要在函数名前加::
::connect(sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));

// 接收数据
// 返回值: 成功时返回接收的字节数，收到EOF时为0，失败时返回SOCKET_ERROR。
//        ==0 代表对方已经断开了连接
int recv (SOCKET s,char FAR* buf,int len,int flags);

// 发送数据
// 返回值: 成功返回传输字节数，失败返回SOCKET_ERROR。
int send (SOCKET s,const char FAR * buf, int len,int flags);

// 关闭套接字
// 返回值: 成功返回0，失败返回SOCKET_ERROR
int closesocket (SOCKET s);        // 在linux中使用的函数是: int close(int fd);

//----------------------- udp 通信函数 -------------------------
// 接收数据
int recvfrom(SOCKET s,char FAR *buf,int len,int flags,
         struct sockaddr FAR *from,int FAR *fromlen);
// 发送数据
int sendto(SOCKET s,const char FAR *buf,int len,int flags,
       const struct sockaddr FAR *to,int tolen);