Unix和Windows跨系统通讯编程

四、 跨系统通讯编程实例

　　下面通过一个实例来具体说明 Socket 在Unix 和Windows 跨系统通讯编程中的应用。

　　Internet 上可以提供一种叫 IRC（Internet Relay Chatting,Internet 在线聊天系统）的服务。使用者通过客户端的程序登录到 IRC 服务器上，就可以与登录在同一 IRC 服务器上的客户进行交谈，这也就是平常所说的聊天室。在这里，给出了一个在运行 TCP/IP 协议的网络上实现 IRC 服务的程序。其中，服务器运行在 SCO Open Server 5.0.5上，客户端运行在Windows98 或 Windows NT 上。

　　在一台计算机上运行服务端程序，同一网络的其他计算机上运行客户端程序，登录到服务器上，各个客户之间就可以聊天了。

　　1.服务端

　　服务端用名为 client 的整型数组记录每个客户的已连接套接口描述字，此数组中的所有元素都初始化为－1。同时服务器既要处理监听套接口，又要处理所有已连接套接口，因此需要用到 I/O 复用。通过 select 函数内核等待多个事件中的任一个发生，并仅在一个或多个事件发生或经过某指定时间后才唤醒进程。维护一个读描述字集 rset ，当有客户到达时，在数组 client中的第一个可用条目（即值为－1的第一个条目）记录其已连接套接口的描述字。同时把这个已连接描述字加到读描述字集rset 中，变量maxi 是当前使用的数组 client 的最大下标，而变量 maxfd＋1 是函数 select第一个参数的当前值。如下图：（假设有两个客户与服务器建立连接）

图3　第二客户建立连接后的TCP服务器

图4　第二客户建立连接后的数据结构

　　服务器在指定的端口上监听，每当一个套接口接收到信息，都将会把接收到的信息发送给每一个Client 。其主要源程序如下：

　　int main（int argc,char ＊＊argv）
　　{
　　int 　　i,maxi,maxfd,listenfd,connfd,sockfd；
　　int 　　nready,client；
　　ssize_t n；
　　fd_set rset,allset；
　　char line［MAXLNE]；
　　socklen_t clilen；
　　struct sockaddr_in cliaddr,servaddr；
　　const int on=1；
　　listenfd=Socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）；
　　if（setsockopt （listenfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,＆on,sizeof（on））=－1）；　　　　err_ret（″setsockopt error″）；
　　bzero（＆servaddr,sizeof（servaddr））；
　　servaddr.sin_family =AF_INET；
　　servaddr.sin_addr.s_addr =htonl（INADDR_ANY）；
　　servaddr.sin_port =htons（SERV_PORT）；
　　Bind（listenfd,（SA＊）＆servaddr,sizeof（servaddr））；
　　Listen（listenfd,LISTENQ）；
　　maxfd =listenfd； //初始化
　　maxi = －1； //最大下标
　　for（i=0；i＜FD_SETSIZE；i＋＋）
　　　　client[i]=－1； //－1表示可用
　　FD_ZERO（＆allset）；
　　FD_SET（listenfd,＆allset）；
　　for（；；）{
　　　rset=allset； //结构赋值
　　　 nready=Select（maxfd＋1,＆rset,NULL,NULL,NULL）；
　　 if （FD_ISSET（listenfd,＆rset））{ //有用户连接
　　　　clilen=sizeof（cliaddr）；
　　 　connfd=Accept（listenfd,（SA＊）＆cliaddr,＆clilen）；
　　　　for（i=0；i＜FD_SETSIZE；i＋＋）
　　　　　 if（client[i]＜ 0 {
　　　　　　 client[i]=connfd；//保存套接字
　　　　　　 break；
　　　　　　}
　　　　if（i=FD_SETSIZE）；
　　 　　err_quit（″too many clients″）；
　　　　FD_SET （connfd，＆allset）； //增加套接字到读描述字集
　　　　if（connfd＞maxfd）；
　　　　　　maxfd=connfd；
　　　　if（i＞maxi）；
　　　　　　maxi=i；
　　　　if（－－nready＜=0）
　　　　　continue；
　　}
　　for （i=0；i＜=maxi；i＋＋）{ //检查所有用户连接
　　　 if（（sockfd=client[i]）＜0）
　　　　　continue；
　　　 if（FD_ISSET（sockfd,＆rset））
{
　　　　　if（（n=Readline（sockfd,line,MAXLINE））=0）
{　　　　　　　　　　　　　　　//用户关闭连接
　　　　　　 Close（sockfd）；
　　　　　　 FD_CLR（sockfd,＆allset）；
　　　　　　 client[i]=－1
　　　　　 }else
　　　　　　　　printf（″％s″,line）；
　　　　　　　Broadcast（client,maxi,line,n）；
　　　　　　　if （－－nready＜=0）
　　　　　　　　　break；
　　　　　　　　}
　　　　　　}
　　　　}
　　}
　　//将聊天内容发送到所有已连接的用户
　　Broadcast（int client,int maxi,char＊str,size_t n）
　　{
　　　　　　int i；
　　　　　　int sockfd；
　　　　　　for（i=0；i＜maxi,i＋＋）{
　　　 　　　if（（sockfd=client[i]）＜0）
　　　　 　　continue；
　　　　　　writen（sockfd,str,n）；
　　　　}
　　}

　　2.客户端

　　为了实现非阻塞通信，利用异步选择函数 WSAAsynSelect（） 将网络事件与 WinSock 消息联系起来，由该函数注册一些用户感兴趣的网络事件（如接收缓冲区满，允许发送数据，请求连接等）。当这些被注册的网络事件发生时，应用程序的相应函数将接收到有关消息。

　　应用程序在使用Windows Sockets DLL 之前必须先调用启动函数WSAStartup（） ，该函数的功能有两点：一是由应用程序指定所要求Windows Sockets DLL 版本；二是获得系统 Windows Sockets DLL的一些技术细节。每一个WSAStartup（）函数必须和一个WSACleanup（）函数对应，当应用程序终止时，必须调用 WSACleanup（）将自己从OLL 中注销。

　　客户端程序用 VC＋＋6.0在Windows98 操作系统下设计，程序主框架由 AppWizard 生成,客户端核心代码在 CTalkDialog类中。只有一个 socket 变量m_hSocket 与服务端进行连接。连接建立好后，通过此 SOCKET发送和接收信息。

　　手工加入CTalkDialog::OnSockConnect（） ，完成基本套接字编程，为客户程序申请一个套接字，并将该套接字与指定服务器绑定，然后向服务器发出连接请求，启动异步选择函数等待服务器的响应。

　　void CTalkDialog:″OnSockConnect（）
{
　　 struct sockaddr_in servaddr；
　　 WSADATA wsaData；
　　 if（WSAStartup（WINSOCK_VERSION,＆wsaData））；
　　 {
　　　　MessageBox（″Could not load Windows Sockets DLL,″,NULL,MB_Ok）；
　　　 return；
　　}
m_hSocket=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）；
　　 memset（＆servaddr,0，sizeof（servaddr））；
　　 servaddr.sin_family=AF_INET；
　　 //m_iPort,m_csIP 为通过注册对话框返回的端口号和IP地址
　　servaddr.sin_port=htons（m_iport）；
　　servaddr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr（m_csIP）；
　　if （connect（m_hSocket,（SA＊）＆ servaddr,sizeof （servaddr））!=0）{
　　　　 AfxMessageBox（″连接服务器失败!″）；
　　　GetDlgItem（IDC_BUTTON_OUT）－＞EnableWindow（FALSE）；
　　　　 GetDlgItem（IDC_BUTTON_IN）－＞EnableWindowTRUE
　　　　 GetDlgItem（IDC_EDIT－SEND）－＞EnableWindow（FALSE）；
　　　　 UpdateData（FALSE）；
　　}
　　else{
　　　　 GetDlgItem（IDC_BUTTON_IN）－＞EnableWindow（FALSE）；
　　　GetDlgItem（IDC_BUTTON_OUT）－＞EnableWindow（TRUE）；
　　 GetDlgItem（IDC_EDIT－SEND）－＞EnableWindow（TRUE）；
　　　　 int iErrorCode=WSAAsyncSelect（m_hSocket,m_hWnd,WM_SOCKET_READ,　　 FD_READ）；
　　　　 if（iErrorCode=SOCKET_ERROR）
　　　　　　MessageBox（″WSAAsyncSelect failed on socket″,NULL,MB_OK）；
　　　　}
　　}　　手工加入CTalkDialog::OnSockRead（）, 响应WinSock 发来的消息
　　LRESULT CTalkDialog::OnSockRead（WPARAM wParamLPARAM 1Param）
　　{
　　　　int iRead；
　　　　int iBufferLength；
　　　　int iEnd；
　　　　int iSpaceRemain；
　　　　char chIncomingData[100]；
　　　　iBufferLength=iSpaceRemain=sizeof （chIncomingData）；
　　 iEnd=0；
　　 iSpaceRemain－=iEnd；
　　 iRead=recv（m_hSocket,（LPSTR）（chIncomingData＋iEnd）,iSpaceRemain,0）；
　　 iEnd＋=iRead；
　　 if （iRead=SOCKET_ERROR）
　　 　AfxMessageBox（″接收数据错误!″）；
　　 chIncomingData[iEnd]=‘\0’；
　　 if（lstrlen（chIncomingData）!=0）
{
　　m_csRecv=m_csRecv＋chIncomingData；
　　GetDlgItem（IDC_EDIT_RECV）－＞SetWindowText（（LPCSTR）m_csRecv）；
　　CEdit＊pEdit；
　　pEdit=（CEdit＊）GetDlgItem（IDC_EDIT_RECV）；
　　int i=pEdit－＞GetLineCount（）；
　　　　　pEdit－＞LineScroll（i,0）；
　　　　}
　　　　return（OL）；
　　}
　　手工加入CTalkDialog::OnSend（）,将指定缓冲区中的数据发送出去。
　　void CTalkDialog::OnSend（）
　　 {
　　　 UpdateData（）；
　　　 m_csSend.TrimLeft（）；
　　　 m_csSend.TrimRight（）；
　　　 if（!m_csSend.IsEmpty（））
　　 {
m_csSend=m_csName＋″:″＋m_csSend＋″\r\n″；
　　 int nCharSend=send（m_hSocket,m_csSend,m_csSend.GetLength（）,0）；
　　 if（nCharSend=SOCKET_ERROR）
　　　　MessageBox（″ 发送数据错误!″,NULL,MB_OK）；
　　　}
　　　m_csSend=″″；
　　　UpdateData（FALSE）；
　　　CWnd ＊pEdit=GetDlgItem（IDC_EDIT_SEND）；
　　　pEdit－＞SetFocus（）；
　　　return；
　　}
　　通过ClassWizard 增加 virtual function PreTranslateMessage（）, 控制当按回车键时调用OnSend（），而不是执行缺省按钮的动作。
　　BOOL CTalkDialog::PreTranslateMessage（MSG＊pMsg）
　　{
if（pMsg－＞ message==WM_KEYDOWN ＆＆ pMsg－＞ wParam=VK_RETURN）{
　　　　　OnSend（）；
　　　　}
　　　　return CDialog::PreTranslateMessage（pMsg）；
　　}

　　为了简化设计，用户名在客户端控制，服务端只进行简单的接收信息和“广播”此信息，不进行名字校验，也就是说，可以有同名客户登录到服务端。这个程序设计虽然简单，但是已经具备了聊天室的最基本的功能。服务端程序在SCO OpenServer 5.0.5 下编译通过，客户端程序在VC＋＋6.0 下编译通过，在使用TCP/IP 协议的局域网上运行良好。

　　上述实例仅用于说明通过 Socket 编程接口能方便地实现跨系统通讯，而这种跨系统通讯在金融行业中有着越来越广泛的应用，利用它可以实现各种多媒体查询，数据传输，网络通讯等功能。因此对跨系统通讯的探讨是非常必要和有意义的，希望上述探讨对大家能有所启发。

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