WinSock编程

实验三WinSock编程
一、实验目的
1 熟悉C++/VB的基本操作。

2 基本了解基于对话框的windows应用程序的编写过程。

3 对于Windows Socket编程建立初步概念。

二、实验设备
1.两台计算机；
2.网卡，网络环境；
3.Windows 98/2000操作系统，Turbo C/C++/VB。

三、实验原理
（一）Windows Socket和套接口的基本概念
网际协议（Internet Protocol，IP）是一种用于互联网的网络协议，已广为人知。

它可广泛用于大多数计算机操作系统上，也可用于大多数局域网LAN（比如办公室小型网络）和广域网W AN（比如说互联网）。

从它的设计看来，IP是一个无连接的协议，并不能保证数据投递万无一失。

两个上层协议（TCP和UDP）依赖IP协议进行数据通信。

如果希望在Microsoft Windows下通过TCP和UDP协议建立网络应用程序，则需要使用Winsock套接口编程技术。

套接口，就是一个指向传输提供者的句柄。

Win32中，套接口不同于文件描述符，所以它是一个独立的类型——SOCKET。

Windows Sockets描述定义了一个Microsoft Windows的网络编程界面，它是从Unix Socket 的基础上发展而来的，为Windows TCP/IP 提供了一个BSD型的套接字规范，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则是在Microsoft Windows中进行网络应用程序设计的接口。

Windows在Internet支配域中的TCP /IP协议定义了Winsock 网络编程规范，融入了许多新特点。

使用Socket 的目的是使用户在网络协议上工作而不必对该网络协议有非常深入的了解。

此外，编写的程序还可被迅速地移植到任何支持Socket的网络系统中去。

Winsock提供了一种可为指定传输协议打开、计算和关闭会话的能力。

在Windows下，TCP/IP上层模型在很大程度上与用户的Winsock应用有关；换言之，用户的Winsock应用控制了会话的方方面面，必要时，还会根据程序的需要格式化数据。

套接口有三种类型：流式套接口、数据报套接口及原始套接口。

流式套接口定义了一种可靠的面向连接的服务（利用TCP协议），实现了无差错无重复的顺序数据传输。

数据报套接口定义了一种无连接的服务（UDP协议），数据通过相互独立的报文进行传输，是无序的，并且不保证可靠和无差错。

原始套接口允许对低层协议如IP 或ICMP直接访问，主要用于新的网络协议实现的测试等。

面向连接服务器处理的请求往往比较复杂，不是一来一去的请求应答所能解决的，而且往往是并发服务器。

使用面向连接的套接口编程，可以通过图1.1来表示。

图1.1
无连接服务器一般都是面向事务处理的，一个请求、一个应答就完成了客户程序与服务程序之间的相互作用。

若使用无连接的套接口编程，程序的流程可以用图7.2表示。

套接口工作过程如下：服务器首先启动，通过调用socket()建立一个套接口，然后调用bind()将该套接口和本地网络地址联系在一起，再调用listen()使套接口做好侦听的准备，并
规定它的请求队列的长度，之后，调用accept()来接收连接。

客户在建立套接口后就可调用connect()和服务器建立连接。

连接一旦建立，客户机和服务器之间就可以通过调用read()和write()来发送和接收数据。

最后，待数据传送结束后，双方调用close()关闭套接口。

在网络编程中，掌握端口的概念十分重要。

端口：基于TCP/IP 协议的网络中，计算机都分配有一个IP 地址，用一个32位二进制数来表示，正式的称呼是“Ipv4地址”。

客户机需要通过TCP 或UDP 和服务器通信时，必须指定服务器的IP 地址和服务端口号。

另外，服务器打算侦听接入客户机请求时，也必须指定一个IP 地址和一个端口号。

图7.2
在选择端口时，应特别小心，因为有些可用端口号是为“已知的”（即固定的）服务保留的，如文件传输协议和超文本传输协议，即FTP （21号端口）和HTTP （一般为8080端口）。

“已知的协议”，即固定协议，采用的端口由“互联网编号分配认证（IANA ）”控制和分配，RFC 1700中说明的编号。

从本质上说，端口号可分成3类：“已知”端口、已注册端口、动态和（或）私用端口。

⑴ “已知”端口0~1023，由IANA 控制，是在UNIX 中为固定服务保留的。

⑵ 已注册的端口1024~49151，由IANA 列出来的，供普通用户的普通用户进程或程序使用。

⑶ 动态和（或）私用端口49152~65535。

普通用户应用应选择1024~49151之间的已注册端口，从而避免端口号已被另一个应用或系统服务所用。

此外，49152~65535间的端口可自由使用，因为IANA 这些端口上没有注册服务。

到1992年为止，人们所熟知的端口号介于1~255，而256~1023的端口号通常由Unix 系统占用，以提供一些特定的Unix 服务。

现在IANA 管理1~1023之间所有的端口号。

客户端通常对它所使用的端口号并不关心，只需保证该端口号在本机上是惟一的就可以了。

客户端口号又被称作临时端口号（即存在时间很短暂）。

这是因为它通常只是在用户运行该客户程序时才存在，而服务器则只要主机开着，其服务就运行。

大多数TCP/IP 实现给临时端口分配1024~5000之间的端口号。

大于5000的端口号是为其他服务器预留的（Internet 上并不常用的服务）。

（二）用VB 环境中的WINSOCK 控件控件
1.WinSock 控件的主要属性
LocalHostName 属性 本地机器名
LocalIP 属性 本地机器IP 地址
LocalPort 属性 本地机器通信程序的端口(0<端口<65536)
RemoteHost 属性 远程机器名
RemotePort 属性 远程机器的通信程序端口
Protocol 属性 通过Protocol 属性可以设置WinSock 控件连接远程计算机使用的协议。

可选的协议是TCP 和UDP 对应的VB 的常量分别是sckTCPProtocol 和sckUDPProtocol ，
Winsock
控件默认协议是TCP。

注意：虽然可以在运行时设置协议，但必须在连接未建立或断开连接后。

SocketHandle属性返回当前socket连接的句柄，这是只读属性。

RemoteHostIP属性返回远程计算机的IP地址。

在客户端，当使用了控件的Connect方法后，远程计算机的IP地址就赋给了RemoteHostIP属性，而在服务器端，当ConnectRequest事件后，远程计算机（客户端）的IP地址就赋给了这个属性。

如果使用的是UDP协议那么当DataArrival事件后，发送UDP报文的计算机的IP才赋给了这个属性。

ByteReceived属性返回当前接收缓冲区中的字节数
State属性返回WinSock控件当前的状态
2 Winsock主要方法
Listen方法用于服务器程序，等待客户访问。

格式：Winsock对象.listen
Connect方法用于向远程主机发出连接请求。

格式：Winsock对象.connect [远程主机IP,远程端口]
Accept方法用于接受一个连接请求。

格式：Winsock对象.accept Request ID
Senddata方法用于发送数据。

格式：Winsock对象.senddata 数据
Getdata方法用来取得接收到的数据。

格式：Winsock对象.getdata 变量[,数据类型[,最大长度]]
Close方法关闭当前连接。

格式：Winsock对象.close
Bind方法用Bind方法可以把一个端口号固定为本控件使用，使得别的应用程序不能再使用这个端口。

Listen方法只在使用TCP协议时有用。

它将应用程序置于监听检测状态。

Connect方法当本地计算机希望和远程计算机建立连接时，就可以调用Connect方法。

Connect方法调用的规范为：Connect RemoteHost,RemotePort
Accept方法当服务器接收到客户端的连接请求后，服务器有权决定是否接受客户端的请求。

SendData方法当连接建立后，要发送数据就可以调用SendData方法，该方法只有一个参数，就是要发送的数据。

GetData方法当本地计算机接收到远程计算机的数据时，数据存放在缓冲区中，要从缓冲区中取出数据，可以使用GetData方法。

GetData方法调用规范如下：GetData data,[type,][maxLen]它从缓冲区中取得最长为maxLen的数据，并以type类型存放在data中，GetData取得数据后，就把相应的缓冲区清空。

PeekData方法和GetData方法类似，但PeekData在取得数据后并不把缓冲区清空。

3 Winsock控件主要事件
Close事件远程机器关闭连接时触发
Connect事件连接建立好，可以进行通信时触发(客户端)
ConnectRequest事件当本地计算机接收到远程计算机发送的连接请求时，控件的ConnectRequest事件将会被触发。

SendProgress事件当一端的计算机正在向另一端的计算机发送数据时，SendProgress事件将被触发。

SendProgress事件记录了当前状态下已发送的字节数和剩余字节数。

SendComplete事件当所有数据发送完成时，被触发。

DataArrival事件当建立连接后，接受到了新数据就会触发这个事件。

注意：如果在接受到新数据前，缓冲区中非空，就不会触发这个事件。

Error事件当在工作中发生任何错误都会触发这个事件。

四、实验内容
1.两人一组，完成两台计算机之间的通信。

2. 根据分组，依据WinSock 原理分别完成服务器端和客户端的程序设计、代码编写与调试
五、实验步骤
1 两人一组，分别负责服务器端和客户机端。

2 根据个人的任务，进行责服务器端和客户机端的程序设计、代码编写与调试。

3 运行设计的程序，实现两台计算机之间的通信。

六、算法流程图
服务器 客户机
数据传送
图6.1UDP 的流程图
图6.2 TCP 的流程图
七、实验结果
Socket （）
Bind （）
Listen （）
Accept （） 建立连接 Senddata/getdata() Closesocket() Socket()
Connect()
Senddata/getdata()
Closesocket( Socket() Senddata()/ getdata()
Bind()
Socket() Bind() Getdata()/senddata() Closesocket() Closesocket()
实验三Win Socket通信编程实验截图
图7.1（udp）登录界面
图7.2（udp）好友列表
图7.3 （udp）聊天界面
图7.4（udp）聊天记录
图7.5 （tcp）客户机界面
图7.6（tcp（客户机的聊天界面
附件
1.UDP
Form1
Private Sub Command1_Click()
If Text1.Text = "1001" And Text2.Text = "1001" Then Form1.Hide
Form4.Hide
Form3.Hide
Form2.Show
Else
MsgBox "请输入正确的端口号和密码", 48, ""
Text1.Text = ""
Text2.Text = ""
Text1.SetFocus
End If
End Sub
Private Sub Form_Load()
Form1.Show
Form2.Hide
Form3.Hide
Form4.Hide
Text1.SetFocus
End Sub
Form2
Private Sub Option2_Click()
Form2.Hide
Form3.Show
End Sub
Private Sub Option3_Click()
MsgBox "此好友不在线", 48, ""
End Sub
Private Sub Option4_Click()
MsgBox "此好友不在线", 48, ""
End Sub
Form3
Private Sub Command1_Click()
Winsock1.SendData (Text2.Text)
Text1.Text = Text1.Text + vbCrLf + "我:" + t + vbCrLf + Text2.Text + vbCrLf Text2.Text = ""
Text2.SetFocus
End Sub
Private Sub Command2_Click()
Form1.Hide
Form2.Hide
Form3.Hide
Form4.Show
End Sub
Private Sub Form_Load()
Winsock1.Bind (1001)
End Sub
Private Sub Winsock1_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)
Dim dd As String
Dim t As String
t = Time
Winsock1.GetData dd
Text1.Text = Text1.Text + vbCrLf + "对方:" + t + vbCrLf + dd + vbCrLf sm = Text1.Text
End Sub
Form4
Private Sub Command1_Click()
Text1.Text = ""
End Sub
Private Sub Command2_Click()
Form4.Hide
Form3.Show
End Sub
Private Sub Form_Activate()
Text1.Text = sm
End Sub
模块
Public sm As String
2.Tcp
Form1
Private Sub Command1_Click()
Dim t As String, tm As String
t = Time
tm = Text4.Text + " " + t + vbCrLf + Text2.Text
Winsock1.SendData tm
Text1.Text = Text1.Text + Text4.Text + t + vbCrLf + Text2.Text + vbCrLf Text2.Text = ""
Text2.SetFocus
End Sub
Private Sub Command2_Click()
Text3.Visible = True
Label4.Visible = True
Command3.Visible = True
Form1.Width = 11055
Text3.Text = Text1.Text
End Sub
Private Sub Command3_Click()
Form1.Width = 7320
Text3.Visible = False
Label4.Visible = False
Command3.Value = False
End Sub
Private Sub Form_Load()
Form1.Width = 7320
Winsock1.LocalPort = 1001
Winsock1.Listen
Form2.Show
Label1.Caption = Label1.Caption + CStr(Winsock1.LocalIP)
Label2.Caption = Label2.Caption + CStr(Winsock1.LocalPort)
End Sub
Private Sub Winsock1_ConnectionRequest(ByVal requestID As Long)
If Winsock1.State <> sckClosed Then
Winsock1.Close
End If
Winsock1.Accept requestID
End Sub
Private Sub Winsock1_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long)
Dim s As String
Winsock1.GetData s
Text1.Text = Text1.Text + s + vbCrLf
End Sub
Form2
Private Sub Command1_Click()
Winsock1.RemoteHost = Text1.Text
Winsock1.RemotePort = Val(Text2.Text)
If Winsock1.State = sckClosed Then
Winsock1.Connect
End If
End Sub
Private Sub Command2_Click()
Dim t As String, tm As String
t = Time
tm = Text6.Text + " " + t + vbCrLf + Text4.Text
Winsock1.SendData tm
Text3.Text = Text3.Text + Text6.Text + t + vbCrLf + Text4.Text + vbCrLf Text4.Text = ""
Text4.SetFocus
End Sub
Private Sub Command3_Click()
Text5.Visible = True
Label4.Visible = True
Command4.Visible = True
Form2.Width = 11685
Text5.Text = Text3.Text
End Sub
Private Sub Command4_Click()
Form2.Width = 7860
Text5.Visible = False
Label4.Visible = False
Command4.Value = False
End Sub
Private Sub Form_Load()
Form2.Width = 7860
End Sub
Private Sub Winsock1_DataArrival(ByVal bytesTotal As Long) Dim s As String
Winsock1.GetData s
Text3.Text = Text3.Text + s + vbCrLf
End Sub。