winsock 函数详解

### Winsock函数详解 #### Winsock概述 Winsock（Windows Sockets）是微软为Windows操作系统设计的一套网络编程接口标准，它提供了与Berkeley Sockets兼容的API集合，使得开发者能够在Windows平台上开发出功能丰富的网络应用程序。Winsock自1993年发布以来，经历了多个版本的发展，主要包括Winsock 1.1 和 Winsock 2。 #### Winsock版本及头文件引用 - **Winsock 1.1**：该版本提供了基础的网络编程功能，包括TCP/IP协议的支持。为了使用Winsock 1.1进行编程，需要在程序中包含`WINSOCK.H`头文件，并链接`WSOCK32.LIB`库文件。 - **Winsock 2**：随着Windows操作系统的不断升级，Winsock 2应运而生，它在Winsock 1.1的基础上增加了更多的功能，如异步通知、多播等。使用Winsock 2时，需要包含`WINSOCK2.H`头文件，并链接`WS2_32.LIB`库文件。 - **MSWSOCK.H**：这个头文件主要用于支持Windows平台上的高性能网络程序，提供了对某些特定API的支持，若使用其中的扩展API，则需链接`MSWSOCK.LIB`库文件。 #### BSD Socket API Winsock基于Berkeley Software Distribution (BSD) Socket API，它定义了一系列用于网络通信的基本函数。这些函数包括： - **accept()**：用于服务器端接收客户端的连接请求。当服务器通过调用`listen()`函数准备好接收连接后，可以通过`accept()`接受来自客户端的连接。此函数返回一个新的套接字描述符，用于后续的通信。 - **bind()**：将套接字与本地地址（IP地址和端口号）绑定。此函数需要指定套接字描述符、地址结构体指针和地址长度。成功绑定后，其他主机才能通过指定的地址来访问该套接字。 - **closesocket()**：关闭一个已打开的套接字。此函数可以释放与套接字相关的资源。 - **connect()**：客户端使用此函数与服务器建立连接。它需要提供服务器的地址和端口信息。 - **getpeername()**：获取与套接字相连的远程主机的信息。 - **getsockname()**：获取本机上套接字的本地地址信息。 - **getsockopt()**：设置或获取套接字选项。 - **htonl()**/`htons()`：将主机字节序转换为网络字节序。 - **inet_addr()**：将点分十进制的IP地址转换为网络字节序的32位整数形式。 - **ioctlsocket()**：用于控制套接字的一些特殊行为。 - **listen()**：服务器端使用此函数监听连接请求。 - **ntohl()**/`ntohs()`：将网络字节序转换为主机字节序。 - **recv()**/**recvfrom()**：从套接字接收数据。 - **select()**：监控多个套接字的状态变化，通常用于实现非阻塞I/O模型。 - **send()**/**sendto()**：向套接字发送数据。 - **setsockopt()**：设置套接字选项。 - **shutdown()**：关闭套接字的读写功能之一。 - **socket()**：创建一个新的套接字。 #### Microsoft Windows-specific Extensions 除了上述标准的BSD Socket API外，Winsock还提供了一些针对Windows平台的扩展API，这些API有助于开发者利用Windows特有的功能来优化网络应用程序。例如： - **WSAAsyncGetHostByAddr()**/**WSAAsyncGetHostByName()**：异步获取主机信息。 - **WSAAsyncGetProtoByName()**/**WSAAsyncGetProtoByNumber()**：异步获取协议信息。 - **WSAAsyncGetServByName()**/**WSAAsyncGetServByPort()**：异步获取服务信息。 - **WSAAsyncSelect()**：用于设置异步事件的通知方式。 - **WSACancelAsyncRequest()**：取消异步操作请求。 - **WSACancelBlockingCall()**：取消阻塞调用。 - **WSACleanup()**：清理Winsock DLL。 - **WSAGetLastError()**：获取上次Winsock调用失败的原因。 - **WSAIsBlocking()**：检查当前套接字是否处于阻塞模式。 - **WSASetBlockingHook()**/**WSAUnhookBlockingHook()**：设置/取消阻塞模式的回调函数。 - **WSAStartup()**：初始化Winsock DLL。 #### Socket Types and Modes Winsock支持多种类型的套接字，包括Stream (TCP)和Datagram (UDP)两种主要类型。每种类型都有其特点和适用场景： - **Stream (TCP)**：提供面向连接的服务，保证数据按顺序无差错地传输。 - **Datagram (UDP)**：提供无连接的服务，数据传输不保证顺序性和完整性，但效率较高。 在使用Winsock进行网络编程时，还需要选择合适的I/O模型，主要有阻塞模式（Blocking）和非阻塞模式（Non-blocking）两种： - **阻塞模式**：当执行网络操作时，进程会被阻塞直到操作完成。这是一种较为简单的模型，但可能会导致应用程序响应变慢。 - **非阻塞模式**：当执行网络操作时，进程不会被阻塞，而是立即返回。这种模式下，通常需要使用其他机制来检测操作何时完成，如`select()`函数或者Windows的异步通知机制。 Winsock为Windows平台提供了强大的网络编程能力，通过灵活运用各种API和I/O模型，开发者可以构建高效稳定的网络应用程序。在实际开发过程中，根据具体的应用需求选择合适的Winsock版本和API是非常重要的。