Контакты

Для связи с нами можно использовать:
irc://irc.chatnet.ru:#gfs
icq://546460
email://cobalt[@]gfs-team.ru

Все материалы предоставлены только с ознакомительной целью
ГлавнаяСтатьиКодингWinSockets
© Luke 28.05.2008

WinSockets - начало начал

Несмотря на то что в интернете довольно таки много материала на эту тему, я решил написать еще одну статью, в ней я проведу параллели между двумя самыми популярными языками - С и Delphi и рассмотрю работу с блокируемыми синхронными сокетами. Работа с сокетами практически не отличается в этих языках, но вся же я буду давать примеры на С и Дельфи.

Для чего нужны сокеты?

Всем очень часто приходится писать программы, прямо или косвенно работающие с сетями. Можно воспользоваться компонентами и классами, написанными за нас и уложиться в 100 строчек при написании простенького клиент - сервера. Но иногда программа должна иметь очень маленький размер и воспользоваться компонентами не представляется возможным. Тут то мы и вспоминаем о WinSockets API. Преимущества API это не только минимальный размер файла, но и полная базонезависимость кода и полное понимание логики работы программы.

Что такое Сокеты?

Сокеты (Sockets) - это высокоуровневый интерфейс взаимодействия с различными сетевыми протоколами. Для работы с сокетами есть класс API функций - Windows Sockets 2 API, описанные в заголовочном файле winsock2.h для С или WinSock.pas для Delphi. Следовательно для работы с WinSokets API в С нужно подключить заголовочный файл директивой


+----------------------+
#include <winsock2.h> 
+----------------------+

и слинковать (подключить) проект с lib - файлом (обычно это libws2_32.lib). В Delphi нужно добавить WinSock в список Uses.

Начинаем работать

Чтобы работать с сокетами, надо для начала инициализировать функции библиотеки WinSock. Для этого надо вызвать функцию int WSAStartup(WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData); передав в старшем байта слова wVersionRequested номер требуемой версии, а в младшем – номер подверсии. Аргумент lpWSAData указывает на структуру WSADATA, в которую при успешной инициализации будет занесена информация о производителе библиотеки. Если инициализация провалилась, функция возвращает ненулевое значение.

Для С вызов будет таким:


+---------------------------------------------------------------------+
//Для начала объявим структуру WSADATA                               
struct WSADATA WSAData;                                              
//Вызываем функцию инициализации,                                    
//попутно проверяя возвращаемое значение, если не ноль, то выходим.  
//Номер версии - 2, подверсии - тоже 2.                              
if (WSAStartup(0x0202, &WSAData))                                    
    return 0;                                                        
+---------------------------------------------------------------------+

Для Delphi:


+---------------------------------------------------------------------+
//Для начала объявим структуру WSADATA                               
var                                                                  
  WSAData: TWSAData;                                                 
//Вызываем функцию инициализации,                                    
//попутно проверяя возвращаемое значение, если не ноль, то выходим.  
//Номер версии - 2, подверсии - тоже 2.                              
if WSAStartup($0202, WSAData) <> 0 then                              
    Exit;                                                            
+---------------------------------------------------------------------+

Затем надо создать объект "сокет". Для этого вызывается функция SOCKET socket(int af, int type, int protocol); Аргумент af - семейство используемых протоколов. Для интернет - приложений он должен иметь значение AF_INET. Аргумент type - тип создаваемого сокета - потоковый - SOCK_STREAM или дейтаграммный - SOCK_DGRAM.

Аргумент protocol уточняет какой транспортный протокол следует использовать. Нулевое значение соответствует выбору по умолчанию:

TCP - для потоковых сокетов;
UDP для дейтаграммных;

Если функция завершилась успешно она возвращает дескриптор a.k.a. хэндл a.k.a. указатель на сокет, в противном случае INVALID_SOCKET.

С:

+---------------------------------------------------------------------+
//Объявляем объект сокет                                             
SOCKET sock;                                                         
//Создаем объект сокет,                                              
sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);                              
if (sock == INVALID_SOCKET)                                          
    return 0;                                                        
+---------------------------------------------------------------------+
Delphi:

+---------------------------------------------------------------------+
//Объявляем объект сокет                                             
sock : TSocket;                                                      
//Создаем объект сокет,                                              
sock := socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);                             
if sock = INVALID_SOCKET then                                        
    Exit;                                                            
+---------------------------------------------------------------------+

Дальнейшие действия различаются в зависимости от того, серверное приложение или клиентское.

Клиент

Чтобы установить соединение с удаленным компьютером, клиент должен вызвать функцию int connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen); Аргумент s - дескриптор сокета, возращенный функцией socket. Аргумент name - указатель на структуру sockaddr, содержащую в себе адрес и порт удаленного узла с которым устанавливается соединение. Но смотрите внимательнее, функция принимает указатель на структуру sockaddr, а нам надо передать структуру sockaddr_in. Приведем её к типу sockaddr и все получиться. Аргумент namelen - размер структуры sockaddr. Объявление структуры выглядит так:


    struct sockaddr_in
    {
        short	sin_family;
        u_short	sin_port;
        struct	in_addr sin_addr;
        char	sin_zero[8];
    }
    Где:
        sin_family - семейство протокола,
        sin_port - номера порта,
        sin_addr - IP-адреса узла
        sin_zero - восемь нулевых байт. Они нужны для того,
                   чтобы структура sockaddr может работать и с другими сетями,
                   адреса же некоторых сетей требуют для своего представления
                   гораздо больше четырех байт, поэтому и берут с запасом.

Среди производителей процессоров нет единого мнения на счет порядка следования младших и старших байт. Так например, у микропроцессоров Intel младшие байты располагаются по меньшим адресам, а у микропроцессоров Motorola 68000 - наоборот. Это вызывает проблемы при межсетевом взаимодействии, поэтому был введен специальный сетевой порядок байт, предписывающий старший байт передавать первым (противоположно тому, как сделано у Intel).

Для преобразований чисел из сетевого формата в формат локального хоста и наоборот предусмотрено четыре функции - первые две манипулируют короткими целыми (16-битными словами), а две последние - длинными (32-битными двойными словами):


        u_short ntohs (u_short netshort);
        u_short htons (u_short hostshort);
        u_long ntohl (u_long netlong);
        u_long htonl (u_long hostlong);

Так как номер порта находиться в диапазоне [0..65536], то он занимает одно слово (2 байта или 16 бит), поэтому мы используем функцию u_short htons (u_short hostshort ); для перевода в сетевой порядок байт.

После вызова функции connect система пытается установить соединение с указанным узлом. Если это сделать не удастся, функция возвратит ненулевое значение.

С:

+-------------------------------------------------------------------------------+
//Объявим и заполним структуру sockaddr_in                                     
sockaddr_in SAddr;                                                             
//Указажем адрес и порт на сервере                                             
SAddr.sin_family      = AF_INET;                                               
SAddr.sin_port        = htons(31337);                                          
//Указываем ip сервера, используя функцию inet_addr для перевода ip из строки   //в понятный  
функции вид                                                       
SAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");                                
//Устанавливаем соединение, приводя структуру sockaddr_in к типу sockaddr      
if (!connect(sock, (struct sockaddr *)&SAddr, sizeof(struct sockaddr_in)))     
    return 0;                                                                  
+-------------------------------------------------------------------------------+
Delphi:

+-------------------------------------------------------------------------------+
//Объявим и заполним структуру sockaddr_in                                     
var                                                                            
SAddr : sockaddr_in;                                                           
//Указажем адрес и порт на сервере                                             
SAddr.sin_family      := AF_INET;                                              
SAddr.sin_port        := htons(31337);                                         
//Указываем ip сервера, используя функцию inet_addr для перевода ip из cтроки   //в понятный функции вид                                                       
SAddr.sin_addr.s_addr := inet_addr('127.0.0.1');                               
//Устанавливаем соединение, приводя структуру sockaddr_in к типу sockaddr      
if connect(sock, SAddr, sizeof(struct sockaddr_in)) <> 0 then                  
    Exit;                                                                      
+-------------------------------------------------------------------------------+

На этом клиентская часть завершена и мы можем обмениваться данными.

Сервер

Прежде, чем сервер сможет использовать сокет, он должен связать его с локальным адресом. Связывание осуществляется вызовом функции
int bind(SOCKET s, const struct sockaddr FAR* name, int namelen);
Аргумент s - дескриптор сокета, возращенный функцией socket.
Аргумент name - указатель на структуру sockaddr.
Аргумент namelen - размер структуры sockaddr.
Если все прошло успешно, функция возвращает ненулевое значение. Чтобы связать сокет с с каким либо локальным адресом, необходимо заполнить структуру sockaddr_in. Локальный, как, впрочем, и любой другой адрес Интернета, состоит из IP-адреса узла и номера порта.

Если сервер имеет несколько IP адресов или мы биндимся на локальный компьютер, то для этого вместо IP-адреса следует указать константу INADDR_ANY равную нулю.

С:

+------------------------------------------------------------------------+
SAddr.sin_family = AF_INET;                                             
SAddr.sin_port   = htons(31337);                                        
if (!bind(sock, (struct sockaddr *)&SAddr, sizeof(struct sockaddr_in))) 
    return 0;                                                           
+------------------------------------------------------------------------+

В дельфи тут все тоже самое, поэтому код приводить не стану.

Выполнив связывание, потоковый сервер переходит в режим ожидания подключений, вызывая функцию

int listen (SOCKET s, int backlog );
где s – дескриптор сокета,
а backlog – максимально допустимый размер очереди сообщений.
Если все проходит успешно, функция возвращает ноль.

С:

+----------------------+
if (!listen(sock, 0)) 
    return 0;         
+----------------------+

После этого, сервер должен извлекать запросы из очереди сообщений функцией SOCKET accept (SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr, int FAR* addrlen); Она создает новый сокет, выполняет связывание и возвращает дескриптор сокета, в структуру sockaddr_in функция ip адрес и порт подключившегося клиента. Если мы вызовем accept, а очередь будет пуста, функция не возвратит управление, пока не подключиться клиент. Если при выполнение произошла ошибка, функция возвратит отрицательное значение.

Для параллельной работы с несколькими клиентами нужно создавать новый поток или процесс, передавая ему дескриптор созданного функцией accept сокета. Если этого не сделать, то одновременно сервер не сможет обслужить более одного клиента.

C:

+-----------------------------------------------------------------------+
if (!listen(sock, 0))                                                  
    //Бесконечный цикл                                                 
    for (;;)                                                           
        {                                                              
            AcpSock = accept(sock, (struct sockaddr *)&SAddr, &SALen); 
            if (AcpSock != INVALID_SOCKET)                             
                //Создаем поток                                        
                CreateThread(NULL,                                     
                             0,                                        
                             (LPTHREAD_START_ROUTINE)&SockThread,      
                             (void *)AcpSock,                          
                             0,                                        
                             NULL                                      
                             );                                        
        }                                                              
else                                                                   
    //Если ошибка                                                      
    //return 0;                                                        
+-----------------------------------------------------------------------+

На этом создание серверной части завершена и я распишу обмен данными.

Обмен данными

После того, как мы установили соединение, сокеты могут обмениваться с удаленным компьютером данными, вызывая функции

int send(SOCKET s, const char FAR * buf, int len,int flags); //Для посылки данных
и
int recv(SOCKET s, char FAR* buf, int len, int flags); //Для приема данных

Функция send возвращает управление сразу же после ее выполнения, независимо от того, получила ли принимающая сторона наши данные или нет. При успешном завершении функция возвращает количество передаваемых данных.

Функция recv возвращает управление после того, как получит хотя бы один байт. Каждый вызов recv за один раз получает столько байтов, сколько их было послано функцией send. Поэтому выделяйте ей большой буфер, чтобы избегать переполнения и ошибок.

Отправка С:

+-----------------------------------+ 
//Создаем буфер                    
int buff[1024] = {0};              
//Отправляем                       
send(sock, buff, sizeof(buff), 0); 
+-----------------------------------+
Получение C:

+-----------------------------------+ 
//Создаем буфер                    
int buff[1024] = {0};              
//Получаем                         
recv(sock, buff, sizeof(buff), 0); 
+-----------------------------------+
Окончание работы

Чтобы завершить работу с сокетом и закрыть соединение, надо вызвать функцию int closesocket(SOCKET s); передав ей дескриптор сокета.

Перед выходом из программы необходими вызывать функцию int WSACleanup(void); которая деинициализирует библиотеку.

P.S.

Вот я и рассмотрел всего лишь мизерную часть работы с сокетами... Чтобы рассмотреть все, нужна целая книга.

Советую почитать citforum.ru/book/cook/winsock.shtml, там очень много информации о сокетах, а также:

sockaddr.com
winsock.com
sockets.com.




© Luke 28.05.2008

e-Commerce Partners Network
Zixter написал:

1)




Для С вызов будет таким:
//Для начала объявим структуру WSADATA
struct WSADATA WSAData;



Из winsock2.h:

typedef struct WSAData {
WORD wVersion;
WORD wHighVersion;
CHAR szDescription[WSADESCRIPTION_LEN + 1];
CHAR szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN + 1];
USHORT iMaxSockets;
USHORT iMaxUdpDg;
CHAR FAR* lpVendorInfo;
} WSADATA, FAR* LPWSADATA;

Обрати внимание на регистр букв в своем объявлении. Если ты пишешь struct, то после нее должно быть WSAData, либо если без struct:

WSADATA WSAData;

2)
Такое подозрение, что

С:
+----------------------+
if (!listen(sock, 0))
return 0;
+----------------------+

поставит нулевую длину очереди, и сокет просто не будет принимать соединения. (только догадка, лично не проверял). Может лучше так:

if (!listen(sock, SOMAXCONN))

Luke написал:

&gt;Обрати внимание на регистр букв в своем объявлении. Если ты пишешь struct, то после нее должно быть WSAData, либо если без struct:

WSADATA WSAData;

+---------------------------------------------+
Согласен, не прав, просто я скопирнул из проекта, а у меня там был один дефайн...

А насчет
+----------------------+
if (!listen(sock, 0))
return 0;
+----------------------+
не согласен, ибо очередь - это то что НЕ подключено и ОЖИДАЕТ соединения, то есть все, что кроме нашего подключившегося сокета.

Izg0y написал:

Кхм.... очень сильно смахивает на мою статью в 22h

Пгкг написал:

Для параметра в поток желательно выделять место, ибо могут потеряться. Место выделять - например в хипе.
Если не секрет, к чему указатель на адрес(&amp;) адреса функции в создании потока? Может я что-то не докурил.

Основы, основами, а ioctlsocket мона было бы и описать.

По опыту знаю (: всем интересно получать адрес(ip) входящего соединения.
int SALen = sizeof(SAddr);
... accept(sock, (struct sockaddr *)&amp;SAddr, &amp;SALen); ...
после accept делаем inet_ntoa(SAddr.sin_addr)

Luke написал:

Пгкг, указатель надо ставить, ибо третий параметр функции CreateProcess требует указатель на функцию, которая будет исполняться при инициализации потока.
+----MSDN----+
lpStartAddress
A pointer to the application-defined function to be executed by the thread and represents the starting address of the thread. For more information on the thread function, see ThreadProc.
+----MSDN-END----+

Luke написал:

Да, в данном случае амперсанд излишен, но если будет вылазить ошибка - то смело ставьте его. Согласно стандарту С, имя функции в скобках - указатель, но компиляторы даже без скобок считают имя за указатель. Хотя иногда мне приходилось ставить взятие адреса.

ds5v написал:

а не спизж#енно ли это, в переделке, с http://coru.in/ ?

Luke написал:

Нет, не льстите себе.
Как я уже говорил человеку, предъявившему мне претензии, и сказавшему что это "спизж#енно" с журнала 22H, я ту статью вообще не видел. Но специально отыскал и прочел. Общего очень мало, да и в программировании когда рассказываешь о сокетах, можно рассказывать только точные вещи, то есть материал примерно схож.

Пгкг написал:

Luke, огорчу Вас. Эксепшенов никогда не будет (если приведете пример - я извинюсь (: ). Можно смело использовать прямое название user-defined функции. Ибо в качестве параметра для создания потока, что UserFunc, что *UserFunc и &amp;UserFunc - все одно и тоже самое.
Можете на пример сделать printf("%p %p %p",UserFunc, *UserFunc, &amp;UserFunc) - адреса будут одинаковыми...

noname написал:

извините но статья похоже на копипаст из книг не чего своего тут не видно, базовые идеи. у нас теперь стало модно перекопировать книги?

Luke написал:

А что можно нового рассказать про сокеты?=)
Это и есть квинтессенция самого полезного из различных источников.

Dark Angel написал:

Вам не удалось оживить данную изъезженную тему, лишь внести непонятки, но свой труд конечно же ценится, как мной, так и вами.

Может быть просто не удачное форматирование

+------------------------------------------------------------------------+
SAddr.sin_family = AF_INET;
SAddr.sin_port = htons(31337);
if (!bind(sock, (struct sockaddr *)&amp;SAddr, sizeof(struct sockaddr_in)))
return 0;
+------------------------------------------------------------------------+

Ник:

Текст:
P Br B I Qute



Код: обновить
Последние комментарии
19.11.2017 07:57:37 Yakunmip написал:
tilaDatt ImmenseZinna IroriaShoobbog ...
Пишем guestbook
19.11.2017 05:42:41 YakunKeway написал:
enusbansiddign COoroTeatroff Byday ...
Пишем guestbook
19.11.2017 01:19:37 Dmitriyvah написал:
byncecopesy SlaltPog Kt ...
Пишем guestbook
Реклама

Тут должна была быть ваша реклама, но мы потеряли глиняную табличку с ее текстом. SapeId: 665044

Rambler's Top100