用VC++6.0的Sockets API实现一个聊天室程序

3/8/2008来源:C/C++教程人气:10892

1.VC++网络编程及Windows Sockets API简介

  VC++对网络编程的支持有socket支持,WinInet支持,MAPI和ISAPI支持等。其中,Windows Sockets API是TCP/ip网络环境里,也是Internet上进行开发最为通用的API。最早美国加州大学Berkeley分校在UNIX下为TCP/IP协议开发了一个API,这个API就是闻名的Berkeley Socket接口(套接字)。在桌面操作系统进入Windows时代后,仍然继续了Socket方法。在TCP/IP网络通信环境下,Socket数据传输是一种非凡的I/O,它也相当于一种文件描述符,具有一个类似于打开文件的函数调用-socket()。可以这样理解:Socket实际上是一个通信端点,通过它,用户的Socket程序可以通过网络和其他的Socket应用程序通信。Socket存在于一个"通信域"(为描述一般的线程如何通过Socket进行通信而引入的一种抽象概念)里,并且与另一个域的Socket交换数据。Socket有三类。第一种是SOCK_STREAM(流式),提供面向连接的可靠的通信服务,比如telnet,http。第二种是SOCK_DGRAM(数据报),提供无连接不可靠的通信,比如UDP。第三种是SOCK_RAW(原始),主要用于协议的开发和测试,支持通信底层操作,比如对IP和ICMP的直接访问。

  2.Windows Socket机制分析

  2.1一些基本的Socket系统调用

  主要的系统调用包括:socket()-创建Socket;bind()-将创建的Socket与本地端口绑定;connect()与accept()-建立Socket连接;listen()-服务器监听是否有连接请求;send()-数据的可控缓冲发送;recv()-可控缓冲接收;closesocket()-关闭Socket。

  2.2Windows Socket的启动与终止

  启动函数WSAStartup()建立与Windows Sockets DLL的连接,终止函数WSAClearup()终止使用该DLL,这两个函数必须成对使用。

  2.3异步选择机制

  Windows是一个非抢占式的操作系统,而不采取UNIX的阻塞机制。当一个通信事件产生时,操作系统要根据设置选择是否对该事件加以处理,WSAAsyncSelect()函数就是用来选择系统所要处理的相应事件。当Socket收到设定的网络事件中的一个时,会给程序窗口一个消息,这个消息里会指定产生网络事件的Socket,发生的事件类型和错误码。

  2.4异步数据传输机制

  WSAAsyncSelect()设定了Socket上的须响应通信事件后,每发生一个这样的事件就会产生一个WM_SOCKET消息传给窗口。而在窗口的回调函数中就应该添加相应的数据传输处理代码。

  3.聊天室程序的设计说明

  3.1实现思想

  在Internet上的聊天室程序一般都是以服务器提供服务端连接响应,使用者通过客户端程序登录到服务器,就可以与登录在同一服务器上的用户交谈,这是一个面向连接的通信过程。因此,程序要在TCP/IP环境下,实现服务器端和客户端两部分程序。

  3.2服务器端工作流程

  服务器端通过socket()系统调用创建一个Socket数组后(即设定了接受连接客户的最大数目),与指定的本地端口绑定bind(),就可以在端口进行侦听listen()。假如有客户端连接请求,则在数组中选择一个空Socket,将客户端地址赋给这个Socket。然后登录成功的客户就可以在服务器上聊天了。

  3.3客户端工作流程

  客户端程序相对简单,只需要建立一个Socket与服务器端连接,成功后通过这个Socket来发送和接收数据就可以了。 4.核心代码分析

  限于篇幅,这里仅给出与网络编程相关的核心代码,其他的诸如聊天文字的服务器和客户端显示读者可以自行添加。

  4.1服务器端代码

  开启服务器功能:


void OnServerOpen() //开启服务器功能
{
  WSADATA wsaData;
  int iErrorCode;
  char chInfo[64];
  if (WSAStartup(WINSOCK_VERSION, &wsaData)) //调用Windows Sockets DLL
   { MessageBeep(MB_ICONSTOP);
    MessageBox("Winsock无法初始化!", AfxGetAppName(), MB_OKMB_ICONSTOP);
    WSACleanup();
    return; }
  else
   WSACleanup();
   if (gethostname(chInfo, sizeof(chInfo)))
   { ReportWinsockErr("\n无法获取主机!\n ");
    return; }
   CString csWinsockID = "\n==>>服务器功能开启在端口:No. ";
   csWinsockID += itoa(m_pDoc->m_nServerPort, chInfo, 10);
   csWinsockID += "\n";
   PRintString(csWinsockID); //在程序视图显示提示信息的函数,读者可自行创建
   m_pDoc->m_hServerSocket=socket(PF_INET, SOCK_STREAM, DEFAULT_PROTOCOL);
   //创建服务器端Socket,类型为SOCK_STREAM,面向连接的通信
   if (m_pDoc->m_hServerSocket == INVALID_SOCKET)
   { ReportWinsockErr("无法创建服务器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) //与选定的端口绑定
    {ReportWinsockErr("无法绑定服务器socket!");
     return;}
    iErrorCode=WSAAsyncSelect(m_pDoc->m_hServerSocket,m_hWnd,
    WM_SERVER_ACCEPT, FD_ACCEPT);
    //设定服务器相应的网络事件为FD_ACCEPT,即连接请求,
    // 产生相应传递给窗口的消息为WM_SERVER_ACCEPT
   if (iErrorCode == SOCKET_ERROR)
    { ReportWinsockErr("WSAAsyncSelect设定失败!");
     return;}
   if (listen(m_pDoc->m_hServerSocket, QUEUE_SIZE) == SOCKET_ERROR) //开始监听客户连接请求
    {ReportWinsockErr("服务器socket监听失败!");
     m_pParentMenu->EnableMenuItem(ID_SERVER_OPEN, MF_ENABLED);
     return;}
   m_bServerIsOpen = TRUE; //监视服务器是否打开的变量
  return;
}

  响应客户发送聊天文字到服务器: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是服务器可响应连接的最大数目
   {}
  if(i==MAXClient) return 0L;
   iBufferLength = iRemainSpace = sizeof(chInBuffer);
   iEnd = 0;
   iRemainSpace -= iEnd;
   iBytesRead = recv(m_aClientSocket[i], (LPSTR)(chInBuffer+iEnd), iSpaceRemaining, NO_FLAGS);  
//用可控缓冲接收函数recv()来接收字符
   iEnd+=iRead;
  if (iBytesRead == SOCKET_ERROR)
   ReportWinsockErr("recv出错!");
   chInBuffer[iEnd] = '\0';
  if (lstrlen(chInBuffer) != 0)
   {PrintString(chInBuffer); //服务器端文字显示
    OnServerBroadcast(chInBuffer); //自己编写的函数,向所有连接的客户广播这个客户的聊天文字
   }
  return(0L);
}

  对于客户断开连接,会产生一个FD_CLOSE消息,只须相应地用closesocket()关闭相应的Socket即可,这个处理比较简单。


  4.2客户端代码

  连接到服务器:

void OnSocketConnect()
{ WSADATA wsaData;
  DWord dwIPAddr;
  SOCKADDR_IN sockAddr;
  if(WSAStartup(WINSOCK_VERSION,&wsaData)) //调用Windows Sockets DLL
  {MessageBox("Winsock无法初始化!",NULL,MB_OK);
   return;
  }
  m_hSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0); //创建面向连接的socket
  sockAddr.sin_family=AF_INET; //使用TCP/IP协议
  sockAddr.sin_port=m_iPort; //客户端指定的IP地址
  sockAddr.sin_addr.S_un.S_addr=dwIPAddr;
  int nConnect=connect(m_hSocket,(LPSOCKADDR)&sockAddr,sizeof(sockAddr)); //请求连接
  if(nConnect)
   ReportWinsockErr("连接失败!");
  else
   MessageBox("连接成功!",NULL,MB_OK);
   int iErrorCode=WSAAsyncSelect(m_hSocket,m_hWnd,WM_SOCKET_READ,FD_READ);
   //指定响应的事件,为服务器发送来字符
  if(iErrorCode==SOCKET_ERROR)
  MessageBox("WSAAsyncSelect设定失败!");
}

  接收服务器端发送的字符也使用可控缓冲接收函数recv(),客户端聊天的字符发送使用数据可控缓冲发送函数send(),这两个过程比较简单,在此就不加赘述了。

  5.小结

  通过聊天室程序的编写,可以基本了解Windows Sockets API编程的基本过程和精要之处。本程序在VC++6.0下编译通过,在使用Windows 98/NT的局域网里运行良好。