Windows Sockets 2 笔记

文章目录

一、Winsock简介
二、Windows中Winsock对网络协议支持的情况
三、使用Winsock
- [3.1 关于服务器和客户端](#3.1 关于服务器和客户端)
- [3.2 创建基本Winsock应用程序](#3.2 创建基本Winsock应用程序)
- [3.3 初始化Winscok](#3.3 初始化Winscok)
- - [3.3.1 初始化步骤](#3.3.1 初始化步骤)
  - [3.3.2 初始化的核心代码](#3.3.2 初始化的核心代码)
  - [3.3.3 WSAStartup函数的协调](#3.3.3 WSAStartup函数的协调)
  - [3.3.4 WSACleanup函数](#3.3.4 WSACleanup函数)
  - [3.3.5 初始化的完整代码](#3.3.5 初始化的完整代码)
- [3.4 Winsock客户端应用程序](#3.4 Winsock客户端应用程序)
- - [3.4.1 为客户端创建套接字](#3.4.1 为客户端创建套接字)
  - - [3.4.1.1 客户端创建套接字代码](#3.4.1.1 客户端创建套接字代码)
    - [3.4.1.2 getaddrinfo函数](#3.4.1.2 getaddrinfo函数)
    - [3.4.1.3 socket函数](#3.4.1.3 socket函数)
  - [3.4.2 连接到套接字](#3.4.2 连接到套接字)
  - [3.4.3 在客户端上发送和接受数据](#3.4.3 在客户端上发送和接受数据)
  - - [3.4.3.1 发送和接受数据的实现](#3.4.3.1 发送和接受数据的实现)
    - [3.4.3.2 send函数](#3.4.3.2 send函数)
    - [3.4.3.3 recv函数](#3.4.3.3 recv函数)
    - [3.4.3.4 shutdown函数](#3.4.3.4 shutdown函数)
    - [3.4.3.5 closesocket函数](#3.4.3.5 closesocket函数)
  - [3.4.4 断开客户端的连接](#3.4.4 断开客户端的连接)
  - [3.4.5 完整的客户端实现](#3.4.5 完整的客户端实现)

一、Winsock简介

MSDN原文链接。

Socket技术简介视频(看前半部分即可)。

Windows Sockets 2简写为Winsock，它的作用是使程序员能够创建高级 Internet(互联网) 、Intranet(内联网) 和其他种类支持网络的应用程序。

Winsock使得程序能够跨网络传输应用程序数据，并且独立于所使用的网络协议。

借助Winsock，程序员可以访问高级Microsoft Windows网络功能，例如多播和服务质量等。

从前的Winsock编程以TCP/IP协议为主，但使用TCP/IP的编程写法却不适用于其他类型的协议，因此Winsock API会根据需要添加函数来处理其他协议类型。

Windows Socket 2 为C/C++程序员设计，它可以在所有的Windows平台上使用，如果平台存在某些实现或功能限制，则会在文档中明确指明。

二、Windows中Winsock对网络协议支持的情况

MSDN原文链接。

Internet协议套件是企业网络和Internet中使用的主要网络协议。Internet协议套件表示分层网络协议的大型集合，它通常被称为TCP/IP，套件中包含的两个最重要的协议是：Internet协议(IP) 和传输控制协议(TCP)。

IPv6 和 IPv4表示Internet协议的两个可用版本。TCP是重要的网络服务之一，通常将其称为通过IPv6 和 IPv4网络运行的IP协议。用户数据报协议(UDP) 和 Internet控制消息协议(ICMP) 是用于IPv6 和 IPv4网络的其他重要IP协议。因此可通过IPv6 和 IPv4网络使用多种IP协议。

Winsock将不同的网络协议套件视为不同的地址系列。如IPv6协议被视为AF_INET6地址系列，IPv4协议被视为AF_INET地址系列。IPv6 和 IPv4协议支持使用各种分层IP协议，例如TCP、UDP和ICMP。

三、使用Winsock

MSDN原文链接。

本节介绍Winsock编程技术，包括基本的Winsock编程技术和高级技术。

3.1 关于服务器和客户端

有两种不同类型的套接字(socket)网络应用程序：服务器和客户端。

服务器和客户端具有不同的行为，因此它们的代码是不同的。下面是用于创建流式处理TCP/IP服务器和客户端的常规模型。

|--------------|-----------|
| 服务器 | 客户端 |
| 1.初始化Winsock ||
| 2.创建套接字 ||
| 3.绑定套接字 | 3.连接到服务器 |
| 4.侦听客户端的套接字 | 4.发送和接受数据 |
| 5.接受来自客户端的连接 | 5.断开连接 |
| 6.接受和发送数据 | |
| 7.断开连接 | |

注意：表中客户端和服务器的步骤不具有对应性。

可以看出，客户端和服务器的处理模型中前两个步骤相同，这两个步骤的实现代码也几乎完全相同。

本指南中的某些步骤是特定于要创建应用程序的类型而实现的。

3.2 创建基本Winsock应用程序

步骤如下：

创建基本的Winsock应用程序
1.创建新的空项目，并将空的C++源文件添加到项目。
2.确保生成环境引用 Microsoft Windows软件开发工具包(SDK)。
3.确保生成环境链接到Winsock库文件Ws2_32.lib。使用Winsock的应用程序都必须与Ws2_32.lib库文件链接，可使用#pragma注释向链接器指示需要Ws2_32.lib文件。
4.开始对Winsock应用程序进行编程。包含Winsock2头文件即可使用Winsock API，Winsock2.h头文件包含了大多数Winsock的函数、结构和定义。包含Ws2tcpip.h头文件即可检索IP地址。

经过以上步骤得到的源代码如下：

cpp 复制代码

#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

int main() {
  return 0;
}

为了使用IP帮助应用程序使用API，需要包含lphlpapi.h头文件，并且其#include行应在Winsock.h头文件的#include行之后。如下所示：

cpp 复制代码

#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <iphlpapi.h> // 放在winsock2.h之后
#include <stdio.h>

#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")

int main() {
  return 0;
}

Winsock2.h头文件包含了Windows.h头文件中的核心元素，因此一般Winsock应用程序无需#include< Windows.h >。

Windows.h中默认包含Windows socket 1.1版本的Winscok.h头文件。如果应用程序需要包含Windows.h头文件，那么为了避免Winsock.h中包含的声明与Window.h头文件相冲突，则应在包含Windows.h头文件之前定义WIN32_LEAN_AND_MEAN宏，它阻止了Windows.h包含Winsock.h。

同时包含windows.h和winsock.h头文件的正确示例如下：

cpp 复制代码

#ifndef WIN32_LEAN_AND_MEAN
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN // 避免windows.h包含winsock 1.1
#endif

#include <windows.h>  // 先包含windows.h
#include <winsock2.h> // 再包含winsock2.h
#include <ws2tcpip.h>
#include <iphlpapi.h> // 最后包含iphlpapi.h

#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib") // 链接Winscok库

int main() {
  return 0;
}

3.3 初始化Winscok

3.3.1 初始化步骤

调用Winsock函数的所有进程都必须在调用之前初始化Windows套接字DLL的使用。初始化过程可以确认Winsock版本是否在用户系统上受支持。

步骤一：创建WSADATA对象

cpp 复制代码

WSADATA wsaData;

步骤二：调用WSAStartup并检查其返回的整数值。

3.3.2 初始化的核心代码

cpp 复制代码

int iResult; // 存储整数返回值

// 初始化Winsock
iResult = WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData);
if (iResult != 0) {
    printf("WSAStartup failed: %d\n", iResult);
    return 1;
}

代码中WSAStartup的MSDN链接在此。

调用WSAStartup函数能启动WS2_32.dll的使用。WSADATA 结构包含有关 Windows 套接字实现的信息，WSAStartup会将传递的版本设置为调用方即用户可以使用的最高版本的Windows套接字支持。

WSAStartup参数中的MAKEWORD(2,2)指明该程序最高支持的Winsock版本为2.2，如果初始化成功，该函数返回零，否则将返回一个可查询的错误码。

WSAStartup函数必须是应用程序或DLL调用的第一个Winsock函数。它允许应用程序或DLL指定所需的Winsock版本，并检索特定Winsock实现的详细信息。

3.3.3 WSAStartup函数的协调

Windows Socket 2向后兼容，WSAStartup函数会对应用程序所期望的winsock版本和用户Winsock DLL所支持的winsock版本进行协调。

当应用程序或DLL调用WSAStartup函数时，Winsock DLL会检查函数参数中指定的Winsock版本，如果应用程序请求的版本即参数等于或高于Winsock DLL支持的最低版本，则调用成功。函数参数中的wsaData包含成员wVersion和wHighVersion，它们由Winsock DLL返回，分别代表协调结果和用户Winsock DLL所支持的最高版本。协调示例如下：

假设程序请求2.2版本的winsock，而用户Winsock DLL支持的最低和最高版本分别为1.1和2.0，则表明应用程序所请求版本区间为【1.0-2.2】，而用户Winsock DLL所支持版本区间为【1.1-2.0】。由于2.2大于1.1，则两者交集必然不为空，因此也就存在二者都接受的winsock版本，所以WSAStartup返回0表示初始化成功，并且参数wsaData中返回了协调的结果，wsaData.wHighVersion返回用户Winsock DLL所支持的最高版本即2.0，wsaData.wVersion返回二者都接受的winsock版本即 min(用户期望版本2.2，Winsock DLL最高支持版本2.0) = 2.0。

当前Winsock DLL即Ws2_32.dll支持的Winsock版本如下：

Winsock版本
1.0
1.1
2.0
2.1
2.2

WSAStartup返回零仅表示有可用winscok版本，而不表示程序期望版本可用。如果你固定使用2.2版本的winsock，则在WSAStartup返回后，还需检查wsaData对象中的wVersion字段，因为如上例所示，它可能为2.0而非2.2，当且仅当它为2.2时才代表将使用2.2版本的Winscok。如果用户不支持较高如2.2版本的winsock，则可提醒用户安装更新版本的Winsock DLL。

3.3.4 WSACleanup函数

应用程序使用完Winsock DLL的服务后，必须调用WSACleanup，以允许Winsock DLL释放应用程序使用的内部Winsock资源。

如果需要多次获取WSADATA结构信息，应用程序可以多次调用WSAStartup。每次成功调用WSAStartup函数时，应用程序都必须调用WSACleanup函数，这意味着调用3次WSAStartup，则必须调用3次WSACleanup，而前两次WSACleanup除了递减内部计数器外什么也不做，最后一次WSACleanup调用才会将资源进行释放。

3.3.5 初始化的完整代码

WSAStartup函数通常会导致加载特定于协议的帮助程序DLL，因此不应从程序DLL中的DllMain函数调用它，否则可能导致死锁。

应用程序可以调用WSAGetLastError函数来确定winsock函数的扩展错误代码，它是Winsock 2.2 DLL中唯一可以在WSAStartup失败时调用的函数之一。

根据上述内容，初始化Winsock，并确保用户程序使用的Winsock版本是2.2，对应代码如下：

cpp 复制代码

#ifndef WIN32_LEAN_AND_MEAN
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#endif 

#include <windows.h>
#include <winSock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

int __cdecl main()
{
	WORD mAppVersion; // 存储应用程序期望使用的winsock版本
	WSADATA wsaData; 
	int err;

	mAppVersion = MAKEWORD(2, 2); // 期望使用winsock 2.2
	
	err = WSAStartup(mAppVersion, &wsaData); // 初始化winscok
	if (err != 0) // 检查是否有可用版本
	{
		// 若返回非0表示错误，打印错误码
		printf("WSAStartup 错误的代码为：%d\n", err);
		return 1;
	}

	// 检查协调结果是否为winscok 2.2
	if (LOBYTE(wsaData.wVersion) != 2 || HIBYTE(wsaData.wVersion) != 2)
	{
		// 如果不是winsock 2.2，则打印找不到winsock 2.2
		printf("找不到可用版本的Winsock.dll\n");
		// 由于成功调用WSAStartup，则应调用WSACleanup
		WSACleanup();
		return 1;
	}
	else
		printf("发现Winsock 2.2 dll正常\n");

	// 若协调结果为winsock 2.2 ，程序最后也应调用WSACleanup
	WSACleanup();
}

3.4 Winsock客户端应用程序

3.4.1 为客户端创建套接字

3.4.1.1 客户端创建套接字代码

回忆上文中的模型，服务器和客户端在初始化Winscok后都应创建套接字，但二者创建套接字的实现有所不同，现在介绍客户端创建套接字的实现。

初始化Winsock后，必须实例化SOCKET对象以供客户端使用。其具体实现如下：

cpp 复制代码

// 为客户端创建套接字
{
	// addrinfo即地址信息类型
	struct addrinfo* result = NULL, * ptr, hints;

	ZeroMemory(&hints, sizeof(hints)); // 将hints的内存块全部置为零
	hints.ai_family = AF_INET;		   // 指明调用方支持的地址系列为IPv4
	hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;   // 支持的地套接字类型为流套接字
	hints.ai_protocol = IPPROTO_TCP;   // 支持的协议类型为TCP

#define DEFAULT_PORT "27015"

	// getaddrinfo函数提供与协议无关的从ANSI主机名到地址的转换
	iResult = getaddrinfo(argv[1], DEFAULT_PORT, &hints, &result);
	if (iResult != 0) // 检查是否成功转换(即返回零)
	{
		// 失败则打印返回的非零Winsock错误代码
		printf("getaddrinfor 错误代码：%d\n", iResult);
		WSACleanup();
		return 1;
	}

	// 创建SOCKET对象
	SOCKET ConnectSocket = INVALID_SOCKET;

	ptr = result;

	// 调用socket函数并将其值返回到SOCKET对象中
	ConnectSocket = socket(ptr->ai_family, ptr->ai_socktype,
		ptr->ai_protocol);

	// 检查套接字是否有效
	if (ConnectSocket == INVALID_SOCKET)
	{
		// 无效则打印错误号
		printf("Socket 错误代码：%ld\n", WSAGetLastError());
		freeaddrinfo(result);
		WSACleanup();
		return 1;
	}
}

3.4.1.2 getaddrinfo函数

addrinfo是用来存储地址信息的结构。通过addrinfo结构和getaddrinfo函数即可保存主机的地址信息。

getaddrinfo 函数提供与协议无关的从 ANSI 主机名到地址的转换。

getaddrinfo函数的第一个参数：指向以 NULL 结尾的 ANSI 字符串的指针，该字符串包含主机 (节点) 名称或数字主机地址字符串。对于 Internet 协议，数字主机地址字符串是点十进制 IPv4 地址或 IPv6 十六进制地址。

getaddrinfo函数的第二个参数：指向以 NULL 结尾的 ANSI 字符串的指针，该字符串包含表示为字符串的服务名称或端口号。服务名称是端口号的字符串别名。例如，"http"是由 Internet 工程任务组定义的端口 80 的别名， (IETF) 作为 Web 服务器用于 HTTP 协议的默认端口。以下文件中列出了未指定端口号时此参数的可能值：%WINDIR%\system32\drivers\etc\services。

getaddrinfo函数的第三个参数：指向 addrinfo 结构的指针，该结构提供有关调用方支持的套接字类型的提示。此参数指向的 addrinfo 结构的ai_addrlen、ai_canonname、ai_addr和ai_next成员必须为零或 NULL。否则， GetAddrInfoEx 函数将失败并 WSANO_RECOVERY。

getaddrinfo函数的第四个参数：指向包含有关主机的响应信息的一个或多个 addrinfo 结构的链接列表的指针。此参数返回的所有信息都是动态分配的，包括所有 addrinfo 结构、套接字地址结构和 addrinfo 结构指向的规范主机名字符串。成功调用此函数分配的内存必须通过后续调用 freeaddrinfo 释放。

我们知道Socket是网络通信的一组API，服务器程序绑定到服务器主机IP地址的某个端口上，而客户端通过指定服务器的IP地址和端口向服务器发起连接请求。在getaddrinfo函数中，第一个参数可提供服务器的主机地址，第二个参数可提供服务器的端口号。

通过调用getaddrinfo函数，即可根据命令行上传递的服务器主机地址argv[1]和端口号参数，获得函数存储在result变量中的服务器地址信息。

3.4.1.3 socket函数

在上文代码中，我们首先创建了一个SOCKET对象并将其初始化为INVALID_SOCKET，这个枚举值表明此SOCKET对象的值无效。

后续我们调用了socket函数，通过保存它的返回值为客户端创建了套接字。

socket函数的三个参数分别为：地址系列规范、新套接字的类型规范、要使用的协议。如果未发生错误，则socket将返回引用新套接字的描述符，否则返回INVALID_SOCKET，并且可以通过调用WSAGetLastError来检索特定的错误代码。

要重视错误检测，它是成功网络代码的关键部分。如果socket调用失败，将返回INVALID_SOCKET。我们将判断返回的SOCKET对象是否正确，若不正确则会调用WSAGetLastError，它会返回与上次发生错误相关联的错误号。

可能需要进行更广泛的错误检查，即针对程序代码的检查，例如将hints.ai_family设置为AF_UNSPEC可能会导致连接调用失败，如果发生这种情况将其改为特定的IPv4或IPv6即可。

WSACleanup将终止WS2_32 DLL的使用。

3.4.2 连接到套接字

为客户端创建套接字后，要使得客户端能在网络上进行通信，则必须将其连接到服务器。

调用connect函数，将创建的套接字即SOCKET对象和sockaddr结构作为参数传入，最后检查常规错误。实现代码如下：

cpp 复制代码

// 连接到服务器
iResult = connect(ConnectSocket, ptr->ai_addr,
	(int)ptr->ai_addrlen);
if (iResult == SOCKET_ERROR)
{	
	// 如果连接失败则关闭socket并置SOCKET对象为无效值
	closesocket(ConnectSocket);
	ConnectSocket = INVALID_SOCKET;
}

// 无论是否成功连接，都释放返回的服务器地址信息
freeaddrinfo(result);

// 检查是否成功连接，若失败则打印连接失败
if (ConnectSocket == INVALID_SOCKET)
{
	printf("无法连接到服务器!\n");
	WSACleanup();
	return 1;
}

注意ptr仅为result中的第一个指针，如果连接调用失败，应该尝试getaddrinfo返回的下一个地址，代码如下：

cpp 复制代码

// 为客户端创建套接字

// addrinfo即地址信息类型
struct addrinfo* result = NULL, * ptr, hints;

ZeroMemory(&hints, sizeof(hints)); // 将hints的内存块全部置为零
hints.ai_family = AF_INET;		   // 指明调用方支持的地址系列为IPv4
hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;   // 支持的地套接字类型为流套接字
hints.ai_protocol = IPPROTO_TCP;   // 支持的协议类型为TCP

#define DEFAULT_PORT "27015"

// getaddrinfo函数提供与协议无关的从ANSI主机名到地址的转换
iResult = getaddrinfo(argv[1], DEFAULT_PORT, &hints, &result);
if (iResult != 0) // 检查是否成功转换(即返回零)
{
	// 失败则打印返回的非零Winsock错误代码
	printf("getaddrinfor 错误代码：%d\n", iResult);
	WSACleanup();
	return 1;
}

// 创建SOCKET对象
SOCKET ConnectSocket = INVALID_SOCKET;

ptr = result;

// 调用socket函数并将其值返回到SOCKET对象中
ConnectSocket = socket(ptr->ai_family, ptr->ai_socktype,
	ptr->ai_protocol);

// 检查套接字是否有效
if (ConnectSocket == INVALID_SOCKET)
{
	// 无效则打印错误号
	printf("Socket 错误代码：%ld\n", WSAGetLastError());
	freeaddrinfo(result);
	WSACleanup();
	return 1;
}

while (ptr != NULL) // 只要指向服务器地址信息的指针不为空
{
	// 就尝试连接服务器
	iResult = connect(ConnectSocket, ptr->ai_addr,
		(int)ptr->ai_addrlen);

	// 如果连接失败则更换服务器的下一个地址信息，成功则退出循环
	if (iResult == SOCKET_ERROR)
		ptr = ptr->ai_next;
	else
		break;
}

// 检查是否连接成功，即最后一次连接是否返回非SOCKET_ERROR值
if (iResult == SOCKET_ERROR)
{
	// 如果连接服务器失败，则关闭socket，并将SOCKET对象设为无效值
	closesocket(ConnectSocket);
	ConnectSocket = INVALID_SOCKET;
}

// 无论成功与否，连接服务器完毕则释放动态分配的服务器地址信息result
freeaddrinfo(result);

// 检查最后是否连接到服务器，没有则打印提示
if (ConnectSocket == INVALID_SOCKET)
{
	printf("无法连接到服务器!\n");
	WSACleanup();
	return 1;
}

getaddrinfo函数确定了sockaddr结构中的值，sockaddr结构中指定的信息包括：

客户端将尝试连接到的服务器的IP地址。
客户端将连接到的服务器上的端口号。

getaddrinfo函数会返回一个addinfo链表，如果对第一个IP地址的连接失败，则请尝试下一个addrinfo结构。

3.4.3 在客户端上发送和接受数据

3.4.3.1 发送和接受数据的实现

下面的代码将展示客户端成功连接服务器后，如何使用send和recv函数实现在客户端上收发数据。

cpp 复制代码

#define DEFAULT_BUFLEN 512 // 定义默认缓冲区长度

// 将接收缓冲区的长度设置默认值
int recvbuflen = DEFAULT_BUFLEN;

// 定义客户端要发送给服务器的字符串
const char* sendbuf = "this is a test";
// 定义接受服务器信息的接受缓冲区
char recvbuf[DEFAULT_BUFLEN];

// 向服务器发送信息
iResult = send(ConnectSocket, sendbuf, (int)strlen(sendbuf), 0);

// 检查是否发送成功，否则打印错误代码并关闭SOCK结束程序
if (iResult == SOCKET_ERROR)
{
	printf("发送错误代码：%d\n", WSAGetLastError());
	closesocket(ConnectSocket);
	WSACleanup();
	return 1;
}

// 打印send函数的返回值，即发送的字节数
printf("Bytes Send:%ld\n", iResult);

// 禁用套接字对象的发送操作
iResult = shutdown(ConnectSocket, SD_SEND);

// 查看禁用是否成功
if (iResult == SOCKET_ERROR)
{
	printf("shutdown faild：%d\n", WSAGetLastError());
	closesocket(ConnectSocket);
	WSACleanup();
	return 1;
}

// 循环接受服务器的消息
do {
	// 接受服务器的消息并存储在recvbuf中
	iResult = recv(ConnectSocket, recvbuf, recvbuflen, 0);
	// 如果接受成功则打印接收到字节数
	if (iResult > 0)
		printf("Bytes received:%d\n", iResult);
	else if (iResult == 0) // 返回零表示连接断开
		printf("Connection closed\n");
	else // 返回负值表示错误代码
		printf("recv failed:%d\n", WSAGetLastError());
} while (iResult > 0); // 当且仅当接收成功时继续循环

上述代码很容易理解，但我们不妨来深入了解以下其中涉及的winsock API即send、shutdown和recv。

3.4.3.2 send函数

send函数的功能是在连接的套接字上发送数据，其函数定义如下：

如果未发生错误，send将返回发送的总字节数，该字节数可能小于len参数中请求发送的数量。如果发生错误则返回SOCKET_ERROR，并且可以通过调用WSAGetLastError检索特定的错误代码。

3.4.3.3 recv函数

recv函数从连接的套接字或绑定的无连接套接字上接收数据。其函数定义如下：

如果未发生错误，则recv函数返回接收到的字节数，buf参数指向的缓冲区将包含接收到的此数据。如果连接已正常关闭，则recv函数返回值为零。如果发生错误，返回SOCKET_ERROR，并且可通过调用 WSAGetLastError 来检索错误代码。

3.4.3.4 shutdown函数

shutdown函数可禁用套接字的发送或接收等操作。其定义如下：

如果未发生错误，则shutdown将返回零。否则返回SOCKET_ERROR，并且可通过调用 WSAGetLastError 来检索错误代码。

3.4.3.5 closesocket函数

closesocket函数关闭现有的套接字，如果未发生错误则返回零，否则返回SOCKET_ERROR，并且可通过调用 WSAGetLastError 来检索错误代码。

对于每次成功调用套接字，应用程序应始终具有匹配的 closesocket 调用，以将任何套接字资源返回到系统。

3.4.4 断开客户端的连接

客户端完成发送和接收数据后，客户端应该与服务器断开连接并关闭套接字。以下根据应用程序所处的两种情况，对断开连接进行实现。

（1）当客户端完成发送数据的操作后，可以调用shutdown函数并指定SD_SEND关闭套接字的发送端，这将允许服务器释放此套接字的某些资源，并且客户端应用程序仍可接收套接字上的数据。实现如下：

cpp 复制代码

iResult = shutdown(ConnectSocket, SD_SEND);
if (iResult == SOCKET_ERROR)
{
	printf("shutdown faild：%d\n", WSAGetLastError());
	closesocket(ConnectSocket);
	WSACleanup();
	return 1;
}

（2）当客户端完成接收数据后，应调用closesocket函数以关闭套接字。应用程序若使用完Winsock DLL时，应使用WSACleanup函数来释放Winscok的所有资源，因此实现如下：

cpp 复制代码

closesocket(ConnectSocket);
WSACleanup();

return 0;

3.4.5 完整的客户端实现

完整的实现如下：

cpp 复制代码

#ifndef WIN32_LEAN_AND_MEAN
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#endif 

#include <windows.h>
#include <winsock2.h>
#include <ws2tcpip.h>
#include <stdio.h>

#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")
#pragma comment(lib,"Mswsock.lib")
#pragma comment(lib,"AdvApi32.lib")

#define DEFAULT_BUFLEN 512		// 定义默认缓冲大小
#define DEFAULT_PORT "27015"	// 定义服务器端口

int __cdecl main(int argc,char **argv)
{
	WSADATA wsaData;	// 保存winsock版本信息
	SOCKET ConnectSocket = INVALID_SOCKET;	// SOCKET对象
	struct addrinfo* result = NULL,			// 存储服务器地址信息
		* ptr = NULL, hints;
	const char* sendbuf = "this is a test"; // 存储客户端发送给服务器的字符串
	char recvbuf[DEFAULT_BUFLEN];			// 定义接收缓冲区
	int iResult;							
	int recvbuflen = DEFAULT_BUFLEN;		// 接收缓冲区大小为默认值

	if (argc != 2)	// 如果程序命令行不包含第二个参数，即不包含服务器主机的IP地址
	{
		// 则提示并结束程序
		printf("程序%s命令行中未使用服务器名称\n", argv[0]);
		return 1;
	}

	// 初始化Winsock
	iResult = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
	if (iResult != 0)
	{
		// 检查是否初始化成功，否则打印错误码，并结束程序
		printf("WSAStartup 错误码：%d\n", iResult);
		return 1;
	}

	// 这里可以检查wsaData.wVersion纪录的版本是否为2.2，以确保winsock DLL 2.2版本可用 

	// 将hints内存置零
	ZeroMemory(&hints, sizeof(hints));

	// hints记录了调用方即用户支持的套接字类型
	hints.ai_family = AF_UNSPEC;	 // 地址系列的支持未指定
	hints.ai_socktype = SOCK_STREAM; // 套接字类型支持流传输套接字
	hints.ai_protocol = IPPROTO_TCP; // 套接字协议支持TCP协议

	// 获取服务器的地址信息
	iResult = getaddrinfo(argv[1], DEFAULT_PORT, &hints, &result);
	if (iResult != 0)
	{
		// 如果获取失败则打印错误代码
		// 由于初始化winsock成功，因此要调用WSACleanup，结束程序
		printf("getaddrinfo 错误码：%d\n", iResult);
		WSACleanup();
		return 1;
	}

	// 当获取服务器地址信息成功后，遍历服务器的每一个地址信息
	for (ptr = result; ptr != NULL; ptr = ptr->ai_next)
	{
		// 使用服务器的地址信息创建客户端的套接字
		ConnectSocket = socket(ptr->ai_family, ptr->ai_socktype,
			ptr->ai_protocol);
		
		// 检查套接字是否创建成功
		if (ConnectSocket == INVALID_SOCKET)
		{
			// 失败则打印错误码
			printf("socket 错误码：%ld\n", WSAGetLastError());
			WSACleanup();
			return 1;
		}

		// 成功创建套接字，则连接服务器
		iResult = connect(ConnectSocket, ptr->ai_addr, (int)ptr->ai_addrlen);
		
		// 检查连接服务器是否成功
		if (iResult == SOCKET_ERROR)
		{
			// 由于成功创建套接字，所以连接失败需要关闭socket
			closesocket(ConnectSocket);
			// 将套接字重置为无效值，遍历服务器的下一个地址信息
			ConnectSocket = INVALID_SOCKET;
			continue;
		}

		// 连接服务器成功则退出遍历
		break;
	}

	// 无论连接服务器成功与否，释放服务器地址信息
	freeaddrinfo(result);

	// 判断是否连接成功，否则打印提示信息
	if (ConnectSocket == INVALID_SOCKET)
	{
		printf("无法连接到服务器!\n");
		WSACleanup();
		return 1;
	}

	// 连接成功则向服务器发送数据
	iResult = send(ConnectSocket, sendbuf, (int)strlen(sendbuf), 0);
	if (iResult == SOCKET_ERROR)
	{
		// 检查是否发送成功，否则关闭套接字，并结束程序
		printf("send 错误码: %d\n", WSAGetLastError());
		closesocket(ConnectSocket);
		WSACleanup();
		return 1;
	}

	printf("发送的字节数为: %ld\n", iResult);

	// 禁用客户端发送操作
	iResult = shutdown(ConnectSocket, SD_SEND);
	if (iResult == SOCKET_ERROR) 
	{
		// 检查禁用是否成功，否则关闭套接字，并结束程序
		printf("shutdown 错误码: %d\n", WSAGetLastError());
		closesocket(ConnectSocket);
		WSACleanup();
		return 1;
	}

	// 禁用成功则循环接收服务器消息
	do {
		// 接收服务器消息
		iResult = recv(ConnectSocket, recvbuf, recvbuflen, 0);
		if (iResult > 0) // 接收成功
			printf("接收的字节数为: %d\n", iResult);
		else if (iResult == 0) // 连接关闭则提示
			printf("连接已关闭\n");
		else // 接收失败则打印错误信息
			printf("recv 错误码: %d\n", WSAGetLastError());
	} while (iResult > 0);	// 重复接收

	// 最后若连接正常关闭，则关闭套接字并结束程序
	closesocket(ConnectSocket);
	WSACleanup();

	return 0;
}