5.5. Передача и прием данных
После того как канал создан, можно начинать передачу данных. Для передачи данных при помощи протокола гарантированной доставки TCP вы можете воспользоваться функциями send и recv , которые входят в программный интерфейс Windows Sockets.
Функция передачи данных send имеет три параметра - дескриптор сокета sock, на котором выполняется передача, адрес буфера buf, содержащего передаваемое сообщение, размер этого буфера bufsize и флаги flags:
int send (SOCKET sock, const char FAR* buf, int bufsize, int flags);
В нашем приложении CLIENT мы передаем данные серверу следующим образом:
char szBuf[80];
lstrcpy(szBuf, "Test string");
send (srv_socket , szBuf, lstrlen(szBuf), 0);
Параметры функции recv , предназначенной для приема данных, аналогичны параметрам функции send :
int recv (SOCKET sock, char FAR * buf, int bufsize, int flags);
Заметим, что функции recv и send возвращают количество, соответственно, принятых и переданных байт данных. Приложение, которое принимает данные, должно вызывать функцию recv в цикле до тех пор, пока не будут приняты все переданные данные. При этом на один вызов функции send может приходиться несколько вызовов функции recv.
В случае ошибки обе эти функции возвращают значение SOCKET_ERROR .
Передача и прием данных в цикле может привести к блокировке работы приложения. Если это неприемлемо, следует воспользоваться асинхронным расширением интерфейса Windows Sockets.
Наше приложение SERVER демонстрирует асинхронный прием данных.
После установки канала связи оно вызывает функцию WSAAsyncSelect , указывая ей в качестве последнего параметра комбинацию констант FD_READ и FD_CLOSE . При этом функция главного окна приложения будет получать сообщение WSA_NETEVENT в тот момент времени, когда чтение данных не вызовет блокировки приложения:
#define WSA_NETEVENT (WM_USER + 2)
rc = WSAAsyncSelect (srv_socket , hWnd, WSA_NETEVENT,
FD_READ | FD_CLOSE );
При необходимости выполнения асинхронной посылки данных вы можете указать функции WSAAsyncSelect еще и параметр FD_WRITE .
Если функция WSAAsyncSelect выполнилась успешно, она возвращает нулевое значение, при ошибке - значение SOCKET_ERROR.
Обработчик сообщения WSA_NETEVENT должен выполнить анализ причины, по которой он был вызван, так как за один вызов функции WSAAsyncSelect можно задать несколько событий, вызывающих генерацию сообщения. Этот анализ проводится, например, следующим образом:
void WndProc_OnWSANetEvent(HWND hWnd, UINT msg,
WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
char szTemp[256];
int rc;
// Если на сокете выполняется передача данных,
// принимаем и отображаем эти данные в виде
// текстовой строки
if(WSAGETSELECTEVENT(lParam) == FD_READ )
{
rc = recv ((SOCKET)wParam, szTemp, 256, 0);
if(rc)
{
szTemp[rc] = '\0';
MessageBox(NULL, szTemp, "Reсeived data", MB_OK);
}
return;
}
// Если соединение завершено, выводим об этом сообщение
else if(WSAGETSELECTEVENT(lParam) == FD_CLOSE )
{
MessageBox(NULL, "Connection closed", "Server", MB_OK);
}
}
Отметим, что параметр wParam содержит дескриптор сокета, на котором выполняется передача данных, а параметр lParam - код события, которое произошло в сети.
Приложение SERVER
В этом разделе мы представим вам исходные тексты приложения SERVER, которое выполняет прием сообщений от приложения CLIENT с использованием протокола гарантированной доставки TCP и канала связи.
Вы можете запускать приложения SERVER и CLIENT как на одном, так и на разных компьютерах, соединенных локальной или глобальной сетью TCP/IP. В случае запуска этих приложений на одном и том же компьютере в качестве адреса IP используется локальный тестовый адрес 127.0.0.1 .
Создавая проект для этого, а также всех остальных приложений, вы должны указать, что для разрешения внешних ссылок необходимо использовать библиотеки объектных модулей wsock32.lib и comctl32.lib . Первая из них нужна для работы с программным интерфейсом Windows Sockets, вторая - для работы с органом управления Statusbar .
Исходный текст приложения SERVER представлен в листинге:
#include <windows.h>
#include <windowsx.h>
#include <winsock.h>
#include <commctrl.h>
#include "resource.h"
// ----------------------------------------------------
// Описание функций
// ----------------------------------------------------
// Функция главного окна
LRESULT WINAPI
WndProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam);
// Функция для обработки сообщения WM_CREATE
BOOL WndProc_OnCreate(HWND hWnd, LPCREATESTRUCT lpCreateStruct);
// Функция для обработки сообщения WM_DESTROY
void WndProc_OnDestroy(HWND hWnd);
// Функция для обработки сообщения WM_COMMAND
void WndProc_OnCommand(HWND hWnd, int id,
HWND hwndCtl, UINT codeNotify);
// Функция для обработки сообщения WM_SIZE
void WndProc_OnSize(HWND hWnd, UINT state, int cx, int cy);
// Запуск сервера
void ServerStart(HWND hWnd);
// Останов сервера
void ServerStop(HWND hWnd);
// Обработка сообщения WSA_ACCEPT
void WndProc_OnWSAAccept(HWND hWnd, UINT msg,
WPARAM wParam, LPARAM lParam);
// Обработка сообщения WSA_NETEVENT
void WndProc_OnWSANetEvent(HWND hWnd, UINT msg,
WPARAM wParam, LPARAM lParam);
// Порт сервера
#define SERV_PORT 5000
#define IDS_STATUSBAR 802
// Определение кодов сообщений
#define WSA_ACCEPT (WM_USER + 1)
#define WSA_NETEVENT (WM_USER + 2)
// ----------------------------------------------------
// Глобальные переменные
// ----------------------------------------------------
// Идентификатор приложения
HINSTANCE hInst;
// Название приложения
char szAppName[] = "WServer";
// Заголовок главного окна приложения
char szAppTitle[] = "Windows Socket Server Demo";
// Идентификатор органа Statusbar
HWND hwndSb;
// Сокет сервера
SOCKET srv_socket ;
// Длина использованного сокета
int acc_sin_len;
// Адрес использованного сокета
SOCKADDR _IN acc_sin;
// Локальный сокет
SOCKADDR _IN local_sin;
// ----------------------------------------------------
// Функция WinMain
// ----------------------------------------------------
int APIENTRY
WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
WNDCLASSEX wc;
HWND hWnd;
MSG msg;
hInst = hInstance;
// Преверяем, не было ли это приложение запущено
hWnd = FindWindow(szAppName, NULL);
if(hWnd)
{
// Если окно приложения было свернуто в пиктограмму,
// восстанавливаем его
if(IsIconic(hWnd))
ShowWindow(hWnd, SW_RESTORE);
// Выдвигаем окно приложения на передний план
SetForegroundWindow(hWnd);
return FALSE;
}
// Регистрируем класс окна
memset(&wc, 0, sizeof(wc));
// Поля wc.cbSize и wc.hIconSm определены в структуре
// WNDCLASSEX, которой можно пользоваться для
// регистрации класса окна
wc.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
// Поле wc.hIconSm задает идентификатор маленькой
// пиктограммы, которая будет отображаться в левой
// части заголовка окна (в области системного меню).
// Загружаем пиктограмму из ресурсов приложения при
// помощи функции LoadImage, так как функция
// LoadIcon может загрузить только обычную пиктограмму
wc.hIconSm = LoadImage(hInst,
MAKEINTRESOURCE(IDI_APPICON_SM), IMAGE_ICON, 16, 16, 0);
// Завершаем заполнение структуры WNDCLASSEX
wc.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
wc.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc;
wc.cbClsExtra = 0;
wc.cbWndExtra = 0;
wc.hInstance = hInst;
// Для загрузки обычной пиктограммы вы можете
// использовать функцию LoadImage
wc.hIcon = LoadImage(hInst,
MAKEINTRESOURCE(IDI_APPICON), IMAGE_ICON, 32, 32, 0);
wc.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wc.hbrBackground = (HBRUSH) (COLOR_WINDOW + 1);
wc.lpszMenuName = MAKEINTRESOURCE(IDR_MENU1);
wc.lpszClassName = szAppName;
// Вызываем функцию RegisterClassEx, которая выполняет
// регистрацию окна
if(!RegisterClassEx(&wc))
// В случае ошибки пытаемся зарегистрировать окно
// функцией RegisterClass
if(!RegisterClass((LPWNDCLASS)&wc.style))
return FALSE;
// Инициализация библиотеки органов управления
// общего назначения. Необходима для работы с
// органом управления Statusbar
InitCommonControls();
// Создаем главное окно приложения
hWnd = CreateWindow(szAppName, szAppTitle, WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInst, NULL);
if(!hWnd) return(FALSE);
// Отображаем окно
ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
UpdateWindow(hWnd);
// Запускаем цикл обработки сообщений
while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
{
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
return msg.wParam;
}
// ----------------------------------------------------
// Функция WndProc
// ----------------------------------------------------
LRESULT WINAPI
WndProc(HWND hWnd, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch(msg)
{
// Вызываем обработчик сообщения WSA_ACCEPT
case WSA_ACCEPT:
WndProc_OnWSAAccept(hWnd, msg, wParam, lParam);
break;
// Вызываем обработчик сообщения WSA_NETEVENT
case WSA_NETEVENT:
WndProc_OnWSANetEvent(hWnd, msg, wParam, lParam);
break;
// Для сообщения WM_CREATE назначаем обработчик,
// расположенный в функции WndProc_OnCreate
HANDLE_MSG(hWnd, WM_CREATE , WndProc_OnCreate);
// Для сообщения WM_COMMAND назначаем обработчик,
// расположенный в функции WndProc_OnCommand
HANDLE_MSG(hWnd, WM_COMMAND , WndProc_OnCommand);
// Для сообщения WM_SIZE назначаем обработчик,
// расположенный в функции WndProc_OnSize
HANDLE_MSG(hWnd, WM_SIZE , WndProc_OnSize);
// Для сообщения WM_DESTROY назначаем обработчик,
// расположенный в функции WndProc_OnDestroy
HANDLE_MSG(hWnd, WM_DESTROY , WndProc_OnDestroy);
default:
return(DefWindowProc(hWnd, msg, wParam, lParam));
}
}
// ----------------------------------------------------
// Функция WndProc_OnCreate
// ----------------------------------------------------
BOOL WndProc_OnCreate(HWND hWnd,
LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
{
int rc;
WSADATA WSAData;
char szTemp[128];
// Инициализация и проверка версии Windows Sockets
rc = WSAStartup (MAKEWORD(1, 1), &WSAData);
if(rc != 0)
{
MessageBox(NULL, "WSAStartup Error", "Error", MB_OK);
return FALSE;
}
// Отображаем описание и версию системы Windows Sockets
// в окне органа управления Statusbar
wsprintf(szTemp, "Server use %s %s",
WSAData.szDescription,WSAData.szSystemStatus);
hwndSb = CreateStatusWindow(WS_CHILD | WS_VISIBLE
| WS_BORDER | SBARS_SIZEGRIP,
szTemp, hWnd, IDS_STATUSBAR);
return TRUE;
}
// ----------------------------------------------------
// Функция WndProc_OnDestroy
// ----------------------------------------------------
// Отключаем предупреждающее сообщение о том, что
// функция типа void возвращает управление при помощи
// оператора return. Этот оператор нужен для
// использования макрокоманды FORWARD_WM_LBUTTONDOWN
#pragma warning(disable: 4098)
void WndProc_OnDestroy(HWND hWnd)
{
// Освобождение ресурсов, полученных для
// работы с Windows Sockets
WSACleanup ();
// Завершение цикла обработки сообщений
PostQuitMessage(0);
return FORWARD_WM_DESTROY (hWnd, DefWindowProc);
}
// ----------------------------------------------------
// Функция WndProc_OnSize
// ----------------------------------------------------
#pragma warning(disable: 4098)
void
WndProc_OnSize(HWND hWnd, UINT state, int cx, int cy)
{
SendMessage(hwndSb, WM_SIZE , cx, cy);
return FORWARD_WM_SIZE (hWnd, state, cx, cy, DefWindowProc);
}
// ----------------------------------------------------
// Функция WndProc_OnCommand
// ----------------------------------------------------
#pragma warning(disable: 4098)
void
WndProc_OnCommand(HWND hWnd, int id,
HWND hwndCtl, UINT codeNotify)
{
switch (id)
{
case IDM_EXIT:
// Уничтожение главного окна приложения
DestroyWindow(hWnd);
break;
case IDM_START:
// Запуск сервера
ServerStart(hWnd);
break;
case IDM_STOP:
// Останов сервера
ServerStop(hWnd);
break;
default:
MessageBox(NULL, "Unknown command", "Error",MB_OK);
}
return FORWARD_WM_COMMAND (hWnd, id, hwndCtl,
codeNotify, DefWindowProc);
}
// ----------------------------------------------------
// Функция ServerStart
// ----------------------------------------------------
void ServerStart(HWND hWnd)
{
struct sockaddr_in srv_address;
int rc;
// Создаем сокет сервера для работы с потоком данных
srv_socket = socket(AF_INET , SOCK_STREAM, 0);
if(srv_socket == INVALID_SOCKET)
{
MessageBox(NULL, "socket Error", "Error", MB_OK);
return;
}
// Устанавливаем адрес IP и номер порта
srv_address.sin_family = AF_INET ;
srv_address.sin_addr .s_addr = INADDR_ANY ;
srv_address.sin_port = htons(SERV_PORT);
// Связываем адрес IP с сокетом
if(bind (srv_socket , (LPSOCKADDR )&srv_address,
sizeof(srv_address)) == SOCKET_ERROR )
{
// При ошибке закрываем сокет
closesocket (srv_socket);
MessageBox(NULL, "bind Error", "Error", MB_OK);
return;
}
// Устанавливаем сокет в режим приема для
// выполнения ожидания соединения с клиентом
if(listen(srv_socket , 1) == SOCKET_ERROR )
{
closesocket (srv_socket);
MessageBox(NULL, "listen Error", "Error", MB_OK);
return;
}
// При попытке установки соединения главное окно //приложения получит сообщение WSA_ACCEPT
rc = WSAAsyncSelect (srv_socket , hWnd, WSA_ACCEPT, FD_ACCEPT );
if(rc > 0)
{
closesocket (srv_socket);
MessageBox(NULL, "WSAAsyncSelect Error", "Error", MB_OK);
return;
}
// Выводим в окна Statusbar сообщение о запуске //сервера
SendMessage(hwndSb, SB_SETTEXT, 0,
(LPARAM)"Server started");
}
// ----------------------------------------------------
// Функция ServerStop
// ----------------------------------------------------
void ServerStop(HWND hWnd)
{
// Отменяем приход любых извещений в главную функцию
// окна при возникновении любых событий, связанных
// с системой Windows Sockets
WSAAsyncSelect (srv_socket , hWnd, 0, 0);
// Если сокет был создан, закрываем его
if(srv_socket != INVALID_SOCKET)
{
closesocket (srv_socket);
}
// Выводим в окна Statusbar сообщение об останове //сервера
SendMessage(hwndSb, SB_SETTEXT, 0,
(LPARAM)"Server stopped");
}
// ----------------------------------------------------
// Функция WndProc_OnWSAAccept
// ----------------------------------------------------
void WndProc_OnWSAAccept(HWND hWnd, UINT msg,
WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
int rc;
// При ошибке отменяем поступление извещений
// в главное окно приложения
if(WSAGETSELECTERROR(lParam) != 0)
{
MessageBox(NULL, "accept Error", "Error", MB_OK);
WSAAsyncSelect (srv_socket , hWnd, 0, 0);
return;
}
// Определяем размер адреса сокета
acc_sin_len = sizeof(acc_sin);
// Разрешаем установку соединения
srv_socket = accept (srv_socket, (LPSOCKADDR)&acc_sin,(int FAR *)&acc_sin_len);
if(srv_socket == INVALID_SOCKET)
{
MessageBox(NULL, "accept Error, invalid socket ",
"Error", MB_OK);
return;
}
// Если на данном сокете начнется передача данных от
// клиента, в главное окно приложения поступит
// сообщение WSA_NETEVENT.
// Это же сообщение поступит при разрыве соединения
rc = WSAAsyncSelect (srv_socket , hWnd, WSA_NETEVENT,
FD_READ | FD_CLOSE );
if(rc > 0)
{
closesocket (srv_socket);
MessageBox(NULL, "WSAAsyncSelect Error", "Error", MB_OK);
return;
}
}
// ----------------------------------------------------
// Функция WndProc_OnWSANetEvent
// ----------------------------------------------------
void WndProc_OnWSANetEvent(HWND hWnd, UINT msg,
WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
char szTemp[256];
int rc;
// Если на сокете выполняется передача данных,
// принимаем и отображаем эти данные в виде
// текстовой строки
if(WSAGETSELECTEVENT(lParam) == FD_READ )
{
rc = recv ((SOCKET)wParam, szTemp, 256, 0);
if(rc)
{
szTemp[rc] = '\0';
MessageBox(NULL, szTemp, "Reсeived data", MB_OK);
}
return;
}
// Если соединение завершено, выводим об этом сообщение
else if(WSAGETSELECTEVENT(lParam) == FD_CLOSE )
{
MessageBox(NULL, "Connection closed", "Server", MB_OK);
}
}
Функция WinMain сохраняет идентификатор приложения и затем проверяет, не было ли это приложение уже запущено.
Далее выполняется обычная регистрация класса главного окна приложения, инициализируется библиотека органов управления общего назначения и создается главное окно приложения. После этого окно отображается на экране и запускается цикл обработки сообщений.
Функция окна WndProc обрабатывает как стандартные сообщения WM_CREATE , WM_COMMAND , WM_SIZE , WM_DESTROY , так и сообщения WSA_ACCEPT и WSA_NETEVENT. Первое из них возникает при установке канала связи с клиентом, второе - при поступлении данных от клиента и при разрыве канала связи.
Обработчик сообщения WM_CREATE инициализирует библиотеку Windows Sockets и создает орган управления Statusbar . В окне этого органа управления отображается текущая версия и описание состояния системы Windows Sockets.
Обработчик сообщения WM_DESTROY вызывает функцию WSACleanup , освобождающую ресурсы, полученные для приложения у системы Windows Sockets, и затем завершает цикл обработки сообщений.
Единственное назначение обработчика сообщений WM_SIZE заключается в изменении размеров окна органа управления Statusbar при изменении размеров главного окна приложения.
Обработчик сообщения WM_COMMAND получает управление, когда пользователь выбирает одну из строк в меню File главного меню приложения. Если пользователь выберет строку Start server, будет вызвана функция ServerStart, назначение которой очевидно из ее названия. Аналогично, при выборе строки Stop server будет вызвана функция ServerStop. Если же из меню File выбрать строку Exit, будет уничтожено главное окно приложения.
Функция ServerStart создает сокет для работы с потоком данных и инициализирует его. При этом мы используем произвольно выбранный порт с номером 5000.
Далее функция выполняет привязку сокета к адресу и переключает сокет в режим приема для выполнения ожидания соединения с клиентом, т. е. выполняет описанные нами ранее действия, необходимые для создания канала связи.
Затем вызывается функция WSAAsyncSelect , которой в качестве последнего параметра передается значение FD_ACCEPT , а в качестве предпоследнего - значение WSA_ACCEPT. В результате при поступлении от клиента запроса на создание канала связи функция главного окна приложения получит сообщение WSA_ACCEPT.
Перед возвратом управления функция ServerStart выводит сообщение о запуске сервера в окне органа управления Statusbar .
Функция ServerStop отменяет все извещения, поступающие в главное окно приложения при возникновении событий в сети, вызывая функцию WSAAsyncSelect с нулевым значением двух последних параметров:
WSAAsyncSelect (srv_socket , hWnd, 0, 0);
Затем она закрывает сокет, вызывая функцию closesocket , и выводит в окне органа управления Statusbar сообщение о завершении работы сервера.
Функция WndProc_OnWSAAccept обрабатывает сообщение WSA_ACCEPT, выполняя описанную нами ранее процедуру создания канала связи.
И, наконец, функция WndProc_OnWSANetEvent выполняет прием строки сообщения, полученной от клиента с отображением этой строки на экране в диалоговой панели.
Файл resource.h создается автоматически и содержит описание идентификаторов ресурсов приложения.
Файл server/resource.h
//{{NO_DEPENDENCIES}}
// Microsoft Developer Studio generated include file.
// Used by server.rc
//
#define IDI_APPICON 101
#define IDI_APPICON_SM 102
#define IDR_MENU1 105
#define IDM_START 40001
#define IDM_EXIT 40002
#define IDM_STOP 40003
// Next default values for new objects
//
#ifdef APSTUDIO_INVOKED
#ifndef APSTUDIO_READONLY_SYMBOLS
#define _APS_NO_MFC 1
#define _APS_NEXT_RESOURCE_VALUE 106
#define _APS_NEXT_COMMAND_VALUE 40004
#define _APS_NEXT_CONTROL_VALUE 1000
#define _APS_NEXT_SYMED_VALUE 101
#endif
#endif
Ресурсы приложения определены в файле server.rc
Файл server/server.rc
//Microsoft Developer Studio generated resource script.
//
#include "resource.h"
#define APSTUDIO_READONLY_SYMBOLS
///////////////////////////////////////////////////////
//
// Generated from the TEXTINCLUDE 2 resource.
//
#include "afxres.h"
///////////////////////////////////////////////////////#undef APSTUDIO_READONLY_SYMBOLS
///////////////////////////////////////////////////////
#if !defined(AFX_RESOURCE_DLL) || defined(AFX_TARG_RUS)
#ifdef _WIN32
LANGUAGE LANG_RUSSIAN, SUBLANG_DEFAULT
#pragma code_page(1251)
#endif //_WIN32
#ifdef APSTUDIO_INVOKED
/////////////////////////////////////////////////////////
// TEXTINCLUDE
//
1 TEXTINCLUDE DISCARDABLE
BEGIN
"resource.h\0"
END
2 TEXTINCLUDE DISCARDABLE
BEGIN
"#include ""afxres.h""\r\n"
"\0"
END
3 TEXTINCLUDE DISCARDABLE
BEGIN
"\r\n"
"\0"
END
#endif // APSTUDIO_INVOKED
/////////////////////////////////////////////////////////
// Icon
//
// Icon with lowest ID value placed first to ensure application icon
// remains consistent on all systems.
IDI_APPICON ICON DISCARDABLE "server.ico"
IDI_APPICON_SM ICON DISCARDABLE "serversm.ico"
/////////////////////////////////////////////////////////
// Menu
//
IDR_MENU1 MENU DISCARDABLE
BEGIN
POPUP "&File"
BEGIN
MENUITEM "&Start server", IDM_START
MENUITEM "S&top server", IDM_STOP
MENUITEM SEPARATOR
MENUITEM "&Exit", IDM_EXIT
END
END
#endif
///////////////////////////////////////////////////////
#ifndef APSTUDIO_INVOKED
/////////////////////////////////////////////////////////
// Generated from the TEXTINCLUDE 3 resource.
//
///////////////////////////////////////////////////////#endif // not APSTUDIO_INVOKED