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標(biāo) 題: 用WINSOCK實(shí)現(xiàn)聊天室的VC++程序設(shè)計(jì)
發(fā)信站: 幽幽黃桷蘭 (2003年01月12日17:20:50 星期天), 站內(nèi)信件
用WINSOCK實(shí)現(xiàn)聊天室的VC++程序設(shè)計(jì)
一：SOCKET簡(jiǎn)介
80年代初，美國(guó)政府的高級(jí)研究工程機(jī)構(gòu)（ARPA）給加利福尼亞大學(xué)Berkeley分校
提供了資金，讓他們?cè)赨NIX操作系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議。在這個(gè)項(xiàng)目中，研究人員
為T(mén)CP/IP網(wǎng)絡(luò)通信開(kāi)發(fā)了一個(gè)API（應(yīng)用程序接口）。這個(gè)API稱為Socket接口（套接字
）。
今天，SOCKET接口是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)最為通用的API，也是在INTERNET上進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)
最為通用的API。
90年代初，由Microsoft聯(lián)合了其他幾家公司共同制定了一套WINDOWS下的網(wǎng)絡(luò)編程
接口，即WindowsSockets規(guī)范。它是BerkeleySockets的重要擴(kuò)充，主要是增加了一
些異步函數(shù)，并增加了符合Windows消息驅(qū)動(dòng)特性的網(wǎng)絡(luò)事件異步選擇機(jī)制。
WINDOWSSOCKETS規(guī)范是一套開(kāi)放的、支持多種協(xié)議的Windows下的網(wǎng)絡(luò)編程接口。
從1991年的1.0版到1995年的2.0.8版，經(jīng)過(guò)不斷完善并在Intel、Microsoft、Sun、
SGI、Informix、Novell等公司的全力支持下，已成為Windows網(wǎng)絡(luò)編程的事實(shí)上的
標(biāo)準(zhǔn)。目前，在實(shí)際應(yīng)用中的WINDOWSSOKCETS規(guī)范主要有1.1版和2.0版。兩者的最
重要區(qū)別是1.1版只支持TCP/IP協(xié)議，而2.0版可以支持多協(xié)議。2.0版有良好的向后
兼容性，任何使用1.1版的源代碼，二進(jìn)制文件，應(yīng)用程序都可以不加修改地在2.0
規(guī)范下使用。
SOCKET實(shí)際在計(jì)算機(jī)中提供了一個(gè)通信端口，可以通過(guò)這個(gè)端口與任何一個(gè)具有SOCKET
接口的計(jì)算機(jī)通信。應(yīng)用程序在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，接收的信息都通過(guò)這個(gè)SOCKET接口來(lái)實(shí)
現(xiàn)。在應(yīng)用開(kāi)發(fā)中就像使用文件句柄一樣，可以對(duì)SOCKET句柄進(jìn)行讀，寫(xiě)操作。
二：基于WINDOWS SOCKET的應(yīng)用開(kāi)發(fā)介紹。
在WINDOWS95/98，WINDOWSNT進(jìn)行WINSOCK開(kāi)發(fā)使用的編程語(yǔ)言有很多，VC++，JAVA，
DELPHI，VB等。其中VC時(shí)使用最普遍，和WINSOCK結(jié)合最緊密的。并且VC++對(duì)原來(lái)的
WindowsSockets庫(kù)函數(shù)進(jìn)行了一系列封裝，繼而產(chǎn)生了CAsynSocket、CSocket、
CSocketFile等類，它們封裝著有關(guān)Socket的各種功能，是編程變得更加簡(jiǎn)單。
但如果你是一個(gè)WINSOCK編程的初學(xué)者，那么建議你在一開(kāi)始還是學(xué)習(xí)WINSOCK最基
本的API函數(shù)進(jìn)行編程，這樣可以大大加深對(duì)WINSOCK的了解，對(duì)將來(lái)很有好處。
在VC中進(jìn)行WINSOCK的API編程開(kāi)發(fā)，需要使用到下面三個(gè)文件：
1 WINSOCK.H: 這是WINSOCK API的頭文件。
2 WSOCK32.LIB: WINSOCK API連接庫(kù)文件。在使用中，一點(diǎn)要把它作為項(xiàng)目的非
缺省的連接庫(kù)包含到項(xiàng)目文件中去。
3 WINSOCK.DLL: WINSOCK的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)，位于WINDOWS的安裝目錄下。
WINSOCK接口在WINDOWS編程環(huán)境中的位置如下圖所示：
==================
==================
可以看到，WINSOCK。DLL位于TCP/IP協(xié)議棧和應(yīng)用程序之間。也就是說(shuō)，WINSOCK管理
與TCP/IP協(xié)議的接口。在一開(kāi)始WINSOCK的應(yīng)有開(kāi)發(fā)時(shí)，你不必對(duì)TCP/IP協(xié)議有很深刻
的了解。但是，如果想成為一個(gè)為網(wǎng)絡(luò)編程的高手，就一定要對(duì)下層了解得十分清楚。
在網(wǎng)絡(luò)編程中最常用的方案便是客戶機(jī)/服務(wù)器模型。在這種方案中客戶應(yīng)用程序向服
務(wù)器程序請(qǐng)求服務(wù)。一個(gè)服務(wù)程序通常在一個(gè)眾所周知的地址監(jiān)聽(tīng)對(duì)服務(wù)的請(qǐng)求，也
就是說(shuō)，服務(wù)進(jìn)程一直處于休眠狀態(tài)，直到一個(gè)客戶對(duì)這個(gè)服務(wù)的地址提出了連接請(qǐng)
求。在這個(gè)時(shí)刻，服務(wù)程序被“驚醒”并且為客戶提供服務(wù)－對(duì)客戶的請(qǐng)求作出適當(dāng)?shù)?br>
反應(yīng)。雖然基于連接協(xié)議（流套接字）的服務(wù)是設(shè)計(jì)客戶機(jī)/服務(wù)器應(yīng)用程序時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，
但有些服務(wù)也是可以通過(guò)無(wú)連接協(xié)議（數(shù)據(jù)報(bào)套接字）提供的。其編程模型分別如下：
面向連接協(xié)議的SOCKET編程模型================================
無(wú)連接協(xié)議的SOCKET編程模型================================ 一般在使用中，
面向連接協(xié)議的SOCKET編程模型應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)槊嫦蜻B接協(xié)議提供了一系列的數(shù)
據(jù)糾錯(cuò)功能，可以保證在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)及時(shí)、無(wú)誤地到達(dá)對(duì)方。 總的來(lái)說(shuō)，使用
SOCKET接口（面向連接或無(wú)連接）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，必須按下面簡(jiǎn)單的四步進(jìn)行處理：
1、程序必須建立一個(gè) SOCKET。2、程序必須按要求配置此SOCKET。也就是說(shuō)，程序要
么將此SOCKET連接到遠(yuǎn)方的主機(jī)上，要么給此SOCKET指定一個(gè)本地協(xié)議端口。
3、程序必須按要求通過(guò)此SOCKET發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
4、程序必須關(guān)閉此SOCKET。
三：WINSOCK API主要函數(shù)簡(jiǎn)介
作者利用WINSOCK API 編寫(xiě)了一個(gè)具有聊天室功能的應(yīng)用程序，可用作學(xué)習(xí) WINSOCK
程序設(shè)計(jì)的參照。WINSOCK API 包括很多函數(shù)，但其中最常用，包括在文章所附源程序
中的有：
注：只是有關(guān)函數(shù)的簡(jiǎn)要說(shuō)明，具體規(guī)則、說(shuō)明請(qǐng)參見(jiàn)VC++幫助和WINSOCK規(guī)范。
1、WSAStartup()：連結(jié)應(yīng)用程序與 Windows Sockets DLL 的第一個(gè)函數(shù)。
說(shuō)明： 此函數(shù)是應(yīng)用程序調(diào)用 Windows Sockets DLL函數(shù)中的第一個(gè)，也唯有此函數(shù)
呼叫成功後，才可以再調(diào)用其他 Windows Sockets DLL 的函數(shù)。
2、WSACleanup()：結(jié)束 Windows Sockets DLL 的使用。
說(shuō)明： 當(dāng)應(yīng)用程序不再需要使用 Windows Sockets DLL時(shí)，須調(diào)用此函數(shù)來(lái)注銷使用，
以便釋放其占用的資源。
3、 socket()：建立Socket。
說(shuō)明： 此函數(shù)用來(lái)建立一 Socket 描述字，并為此 Socket 建立其所使用的資源。
4、 closesocket()：關(guān)閉某一Socket。
說(shuō)明： 此一函數(shù)是用來(lái)關(guān)閉某一 Socket。
5、 bind()：將一本地地址與一個(gè)SOCKET描述字連接在一起。
說(shuō)明：此函數(shù)在服務(wù)程序上使用，是調(diào)用監(jiān)聽(tīng)函數(shù)listen()必須要調(diào)用的函數(shù)。
6、 listen()：設(shè)定 Socket 為監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，準(zhǔn)備被連接。
說(shuō)明： 此函數(shù)在服務(wù)程序上使用，來(lái)設(shè)定 Socket 進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，并設(shè)定最多可有多少
個(gè)在未真正完成連接前的客戶端的連接要求。(目前最大值限制為 5, 最
小值為1)
7、 accept()：接受某一Socket的連接要求，以完成面向連接的客戶端 Socket 的連接
請(qǐng)求。
說(shuō)明： 服務(wù)端應(yīng)用程序調(diào)用此函數(shù)來(lái)接受客戶端Socket 連接請(qǐng)求，accept() 函數(shù)的返
回值為一新的 Socket，新 Socket 就可用來(lái)在服務(wù)端和客戶端之間的信息傳遞接收，而
原來(lái) Socket 仍然可以接收其他客戶端的連接要求。
8、 connect()：要求連接某一Socket到指定的網(wǎng)絡(luò)上服務(wù)端。
說(shuō)明： 此函數(shù)用在客戶端，用來(lái)向服務(wù)端要求建立連接。當(dāng)連接建立完成後，客戶端
即可利用此 Socket 來(lái)與服務(wù)端進(jìn)行信息傳遞。
9、 recv()：從面向連接的 Socket 接收信息。
說(shuō)明： 此函數(shù)用來(lái)從面向連接的 Socket 接收信息。
10、send()：使用面向連接的 Socket 發(fā)送信息。
說(shuō)明： 此函數(shù)用來(lái)從面向連接的 Socket 發(fā)送信息。
11、WSAAsyncSelect()：要求某一 Socket 有事件 (event) 發(fā)生時(shí)通知使用者。
說(shuō)明： 此函數(shù)用來(lái)請(qǐng)求Windows Sockets DLL 為窗口句柄發(fā)一條消息－無(wú)論它何時(shí)
檢測(cè)到由lEvent參數(shù)指明的網(wǎng)絡(luò)事件。要發(fā)送的消息由wMsg參數(shù)標(biāo)明.被通知的套接
口由s標(biāo)識(shí)。本函數(shù)自動(dòng)將套接口設(shè)置為非阻塞模式。
lEvent參數(shù)由下表中列出的值組成。
值 意義
FD_READ 欲接收讀準(zhǔn)備好的通知。
FD_WRITE 欲接收寫(xiě)準(zhǔn)備好的通知。
FD_OOB 欲接收帶邊數(shù)據(jù)到達(dá)的通知。
FD_ACCEPT 欲接收將要連接的通知。
FD_CONNECT 欲接收已連接好的通知。
FD_CLOSE 欲接收套接口關(guān)閉的通知。
這個(gè)函數(shù)可以認(rèn)為是 WINSOCK API 中最為重要的一個(gè)函數(shù)。要想使用好這個(gè)函
數(shù)，你必須對(duì) WINDOWS 編程的事件驅(qū)動(dòng)和消息傳遞有很清楚的了解。
四：聊天室應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)說(shuō)明：
軟件功能:
Internet上可以提供一種叫IRC 的服務(wù)。使用者通過(guò)客戶端的程序登錄到IRC服務(wù)
器上，就可以與登錄在同一IRC服務(wù)器上的客戶進(jìn)行交談，這也就是平常所說(shuō)的聊天
室。在這里，給出了一個(gè)在運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)IRC服務(wù)的程序。
軟件使用說(shuō)明:
首先，在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行服務(wù)端程序，然后就可以在同一網(wǎng)絡(luò)的其他計(jì)算機(jī)上運(yùn)
行客戶端程序，登錄到服務(wù)器上，各個(gè)客戶之間就可以聊天了。
軟件設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1、服務(wù)端
核心代碼在 CServerViwe 類中，有一個(gè) SOCKET 變量 m_hServerSocket 和 SOCKET
數(shù)組 m_aClientSocket[MAXClient]（MAXClient：所定義的接收連接客戶的最大數(shù)目）
，m_hServerSocket 用來(lái)在指定的端口(>1000)進(jìn)行偵聽(tīng)，如果有客戶端請(qǐng)求連接，則
在 m_aClientSocket 數(shù)組中查找一個(gè)空 socket，將客戶端的地址賦予此 socket。
每當(dāng)一個(gè) ClientSocket 接收到信息，都將會(huì)向窗口發(fā)一條消息。程序接收到這個(gè)消
息后，再把接收到的信息發(fā)送給每一個(gè) ClientSocket。
2、客戶端
客戶端比較簡(jiǎn)單，核心代碼在 CClientDlg 類中。只有一個(gè) socket 變量 m_hSocket，
與服務(wù)端進(jìn)行連接。連接建立好后，通過(guò)此 SOCKET 發(fā)送和接收信息。
為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，用戶名在客戶端控制，服務(wù)器端只進(jìn)行簡(jiǎn)單的接收信息和“廣播”此
信息，不進(jìn)行名字校驗(yàn)，也就是說(shuō)，可以有同名客戶登錄到服務(wù)端。這個(gè)程序設(shè)計(jì)雖
然簡(jiǎn)單，但是已經(jīng)具備了聊天室的最基本的功能。
程序在VC++ 6.0 下編譯通過(guò)，在使用 TCP/IP 協(xié)議的 WINDOWS 95/98 對(duì)等局域網(wǎng)
和使用 TCP/IP 協(xié)議的 WINDOWS NT 局域網(wǎng)上運(yùn)行良好。
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