TCP/IP网络通信程序设计
湖北大学数学与计算机科学学院 党德鹏
本文介绍了TCP/IP网络应用程序的面向对象设计方法,并给出了用Visual
C++4.2中MFC在Windows 95环境下开发的程序实例。
1.Sockets与Winsock 95
Winsock 95是在Unix Sockets及Windows Sockets基础上发展起来的。Sockets原是BSD为了Unix支持互联网通信而设计的4.3BSD
Unix版本中的API,它采用客户服务器模式的通信机制,使网络客户方和服务器方通过Sockets实现网络之间的联接和数据交换;Windows
Sockets描述定义了一个Microsoft Windows 的网络编程界面,它为Windows TCP/IP提供了一个BSD型套接字,除与4.3BSD
Unix Sockets完全兼容外,还包括一个扩充文件,通过一组附加的API实现Windows
式(即事件驱动)的编程风格;而Winsock 95则是在Microsoft Windows 95中进行网络应用程序设计的接口。Windows
95在Internet支配域中的TCP/IP协议定义了Winsock 95网络编程规范,溶入了许多新特点。MFC中提供了相应的CSocket类来实现网络通信。
2.Sockets编程原理
Sockets同时支持数据流Sockets和数据报Sockets。
下面是利用Socket进行通信连接的过程框图。其中图1是面向连接的时序图,图2是无连接的时序图。

由图可以看出,客户与服务器的关系是不对称的。对于TCPC/S,服务器首先启动,然后在某一时刻启动客户与服务器建立连接。服务器与客户开始都必须调用socket()建立一个套接字socket,然后服务器调用bind()将套接字与一个本地网络地址捆扎在一起,再调用listen()使套接字处于一种被动的准备接收状态,同时规定它的请求队列长度,之后服务器就可以调用accept()来接收客户连接。客户打开套接字之后,便可通过调用connect()和服务器建立连接。连接建立之后,客户和服务器之间就可以通过连接发送和接收数据。最后,待数据传送结束,双方调用closesocket()关闭套接字。对于UDPC/S,客户并不与服务器建立一个连接,而仅仅给服务器发送一张包含服务器地址的数据报。相似地,服务器也不从客户端接收一个连接,只是调用函数recvfrom,等待从客户端来的数据。依照recvfrom返回的协议地址以及数据报,服务器就可以给客户送一个应答。
3.Winsock 95编程方法
用Visual C++4.2以MFC在Windows 95中实现网络编程,主要就是利用CSocket类及其如下相关成员函数:
1.BOOL Create(Uint nSocketPort=0,int nSocketType=SOCK_STREAM,longlEvent=
FD_READ|FD_WRITE|FD_OOD|FD_ACCEPT|FD_CONNECT|FD_CLOSE|,LPCTSTR|lpszSocketAddress=NULL
该函数用来建立Socket。
2.BOOL Bind(Uint nSocketPort,LPCTSTR lpszSocketAddess=NULL)
该函数的作用是将Socket端口与网络地址连接起来。
3.BOOL Listen(int nConnectionBacklog=5)
该函数的作用是等待Socket请求。
4.Virtual BOOL Accept(CAsyncSocket &rConnected Socket,Socket,SOCKADDR *lpSock
Addr=NULL,int *lpSock AddrLen=NULL)
该函数的作用是取得队列上第一个连接请求并建立一个具有与Socket相同特性的套接字。
5.BOOL Connect(LPCTSTR lpszHostAddress,Uint nHostPort)
该函数的作用是提出请求。其中,lpszHostAddress和nHostPort为接受请求进程的网络地址和Socket端口号。
6.virtual void Close()该函数的作用是关闭Socket。
使用以上类及成员函数,按照以下步骤,就可以设计出合适的通信程序:
Server:Construct→Creat→Bind→Listen→Accept→Send→Close;
Client:Constuct→Creat→Connect→Receive→Close。
4.程序实例
我们用Visual C++4.2中MFC在Windows 95环境下设计了一个daytime cliont程序,清单如下:
头 文 件HEAD.H 内 容:
#define IDM_STRAT 200
#define IDM_EDIT 200
class Mainwnd:public CFrame Wnd
{public:Mainwnd();
afx_msg int OnCreat(LPCREATESTRUCT);
afx_msg void OnStart(void);
DECLARE_MESSAGE_MAP();
private:Cstatic CSStatic;
CEdit LineEdit;
CButten StartButton;};
class PengApp:public CWinApp
{public:BOOL InitInstance();}
源 程 序Client.CPP 清 单:
#include
#include
#include “head.h”
const int nPort=13;
PengApp theApp;
Main Wnd:Main Wnd()
{if(!Create (NULL,“Communication Program”
,WS_OVERLAPPEDWINDOW,rectDefault)) AfxAbort();}
int Mainwnd:OnCreate(LPCREATESTRUCT)
{Rect rect;SetRect( & rect,80,50,160,70);
Create(“Host Name:”,
WS_CHILD|WS_VISIBLE|SS_LEFT,rect,this);
SetRect( & rect,60,80,180,100);
LineEdit.Create(WS_CHILD|WS_VISIBLE|WS_
DLGFRAME|ES_LEFT,rect,this,IDM_EDIT);
SetRect( &rect,100,120,140,140);
StartButton,Create
(“start”,WS_CHILD|VS_VISIBLE|BS_PUSHBUTTON,
rect,this,IDM_START);
return 0;}
BEGIN_MESSAGE_MAP(Main Wnd,CFrameWnd)
ON_WM_CREATE()
ON_BN_CLICKED(IDM_START,OnStart)
END_MESSAGE_MAP()
BOOL ControlApp:InitInstance()
{m_pMainWnd=new Main Wnd();
m_pMainWnd →ShowWindow (m_nCmdShow);
m_pMainWnd →UpdateWindow();
return;}
Void Main Wnd:Onstart(void)
{CSocket TimeClient;
if(! AfxSocketInit()) MessageBox
(“WindowsSocket initial failed!”,
“Receive”,MB_ICONSTOP);
if(! TimeClient.Create()) MessageBox
(“ReceiveSocket create failed”,
“Receive”,MB_I(ON)STOP);
else TimeClient.connect(strAddr,nPort);
TimeClient.ReceiveFrom
(csReceiveText,csCounts,LineEdit.GetWinText,nPort);
MessageBox(TimeClient.csReceiveText);
TimeClient.Close();}