简单的 Winsock 应用程式设计3.docx
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简单的Winsock应用程式设计3
简单的Winsock应用程式设计（3）
在前两期的文章中，笔者介绍了如何在Winsock环境下建立主从架构的
TCPSocket，以及如何利用Socket来收送资料；今天，我们接著来看一看如何
利用Winsock所提供的函式来取得一些基本的网路资料，包括我们本身主机的
名称是什麽、系统主动指定给我们的Socket的IP位址及portnumber、我们的
Socket所连接的对方是谁、如何查得某些主机的IP位址或名称、以及某些
well-known服务（如ftp、telnet等）所用的portnumber是哪一个等等。
今天我们使用的展示程式是笔者以前所撰写的一个针对Winsock1.1的46
个函式做测试或教学用的程式，有兴趣了解46个函式该如何呼叫的读者，可用
anonymousftp方式到「.tw」的「UPLOAD/WINKING/JNLIN」
目录下取得此程式的执行档及原始程式码，档名为hello.*。
读者们也可利用
hello程式来模拟Server或Client程式，以验证我们所做的动作。
【如何知道我们所使用的local主机名称】
通常我们都会帮我们自己所使用的这台主机设定一个名称；在程式中，我
们也可以透过Winsock所提供的一个称为gethostname（）的函式来取得这一个主
机名称。
◎gethostname（）：
获取目前使用者使用的localhost的名称。
格式：
intPASCALFARgethostname（charFAR*name,intnamelen）;
参数：
name用来存放localhost名称的暂存区
namelenname的大小
传回值：
成功-0
失败-SOCKET_ERROR（呼叫WSAGetLastError（）可得知原因）
说明：
此函式用来获取localhost的名称。
在程式中我们呼叫的方法如下：
gethostname（（charFAR*）hname,sizeof（hname））
读者们如果使用过TrumpetWinsock的话，可能知道Trumpet的环境设定中
并没有让我们设定localhost名称的栏位，所以在执行一些PublicDomain的
Winsock应用程式（如ws_ping、wintalk）时，在呼叫gethostname（）时会产生错
误；解决的方法是在Trumpet的「hosts」档中加上您的主机IP位址及名称，
那麽呼叫这个函式时就不会再产生错误了。
【如何得知系统主动指定给我们的IP位址及portnumber】
以前的文章中，笔者曾提到Client端的TCPSocket在呼叫connect（）函式去
连接Server端之前，可以呼叫bind（）函式来指定Client端Socket所用的IP位址
及portnumber；但是一般而言，我们Client端并不需要呼叫bind（）来指定特定
的IP位址及portnumber的，而是交由系统主动帮我们的Socket设定IP位址及
portnumber（呼叫connect（）函式时）。
但是我们如何得知系统指定了什麽IP
位址及portnumber给我们呢？
这就要借助getsockname（）这个函式了。
◎getsockname（）：
获取Socket的Local位址及portnumber资料。
格式：
intPASCALFARgetsockname（SOCKETs,
structsockaddrFAR*name,intFAR*namelen）;
参数：
sSocket的识别码
name存放此Socket的Local位址的暂存区
namelenname的长度
传回值：
成功-0
失败-SOCKET_ERROR（呼叫WSAGetLastError（）可得知原因）
说明：
此函式是用来取得已设定位址或已连接之Socket的本端位址资料。
若
是此Socket被设定为INADDR_ANY，则需等真正建立连接成功後才会传回正确
的位址。
在程式中呼叫的方法为：
structsockaddr_insa;
intsalen=sizeof（sa）;
getsockname（sd,（structsockaddrFAR*）&sa,&salen）
【如何知道和我们的Socket连接的对方是谁】
连接的Socket是有两端的，所以相对於getsockname（）函式，Winsock也提
供了一个getpeername（）函式，来让我们获得与我们连接的对方的IP位址与port
number。
◎getpeername（）：
获取连接成功之Socket的对方IP位址及portnumber。
格式：
intPASCALFARgetpeername（SOCKETs,
structsockaddrFAR*name,intFAR*namelen）;
参数：
sSocket的识别码
name储存与此Socket连接的对方IP位址的暂存区
namelenname的长度
传回值：
成功-0
失败-SOCKET_ERROR（呼叫WSAGetLastError（）可得知原因）
说明：
此函式可用来取得已连接成功的Socket的彼端之位址资料。
呼叫的方式如下：
structsockaddr_insa;
intsalen=sizeof（sa）;
getpeername（sd,（structsockaddrFAR*）&sa,&salen）
现在我们仍然利用WinKing来当我们的WinsockStack，并利用它所提供的
工具来观察Sockets的连结及资料是否正确。
由图1，我们可以由WinKing的视窗看到我们设定这台主机的名称是
「vincent」，IP位址是「140.92.61.24」。
我们并利用两个hello程式，一个当
成Client（画面右边打开者），一个当成Server（画面左边最小化者）。
Server
所用的portnumber是「7016」；Client并没有呼叫bind（）来指定port
number，而是呼叫connect（）时由系统指定。
我们呼叫gethostname（），得到的答案是「vincent」；而Client呼叫
getsockname（）得到自己的IP位址是「140.92.61.24」，portnumber是「2110」
（笔者以前曾提过，由系统主动指定的portnumber会介於1024到5000间）；
再呼叫getpeername（）得到与Client连接的Server端IP位址是「140.92.61.24」
（因为我们的Client和Server都在同一台主机），portnumber是「7016」。
果
然没错！
（由WinKing的Sockets'Status视窗亦可观察到相互连接的Sockets资
料，与我们呼叫函式所得结果相同）
（图1）利用hello程式来模拟Client和Server
读者必须注意一点，getsockname（）及getpeername（）所取得的IP位址及port
number都是networkbyteorder，而不是hostbyteorder；如果您想转成hostbyte
order，就必须借助ntohl（）及ntohs（）两个函式。
而我们能看到IP位址以「字
串」方式表达出来，则又是利用了inet_ntoa（）函式；相对地，我们也可利用
inet_addr（）函式将字串方式的IP位址转换成in_addr格式（networkbyteorder的
unsignedlong）。
◎inet_ntoa（）：
将一网路位址转换成「点格式」字串。
格式：
charFAR*PASCALFARinet_ntoa（structin_addrin）;
参数：
in一个代表Internethost位址的结构
传回值：
成功-一个代表位址的「点格式」（dotted）字串
失败-NULL
说明：
此函式将一Internet位址转换成「a.b.c.d」字串格式。
◎inet_addr（）：
将字串格式的位址转换成32位元in_addr的格式。
格式：
unsignedlongPASCALFARinet_addr（constcharFAR*cp）;
参数：
cp一个代表IP位址的「点格式」（dotted）字串
传回值：
成功-一个代表Internet位址的unsignedlong
失败-INADDR_NONE
说明：
此函式将一「点格式」的位址字串转换成适用之Intenet位址。
「点格式」字串可为以下四种方式之任一：
（i）a.b.c.d（ii）a.b.c（iii）a.b（iv）a
图1的hello程式中，我们将Local资料写到dispmsg中，再显示出来；其
用法如下：
wsprintf（（LPSTR）dispmsg,"OK!
localip=%s,localport=%d",
inet_ntoa（sa.sin_addr）,ntohs（sa.sin_port））;
【Winsock提供的资料库函式】
Winsock也提供了同步与非同步的网路资料库函式；不过读者们要知道，此
处的资料库指的并非如Informix,Oracle等商业用途的资料库系统，而是指主机
IP位址及名称、well-known服务的名称及Socket型态及所用的portnumber、
以及协定（protocol）名称及代码等。
【同步资料库函式】
首先我们来看一下第一组：
gethostbyname（）及gethostbyaddr（）函式
这两个函式的用途是让我们可以由某个主机名称求得它的IP位址，或是由
它的IP位址求得它的名称。
一般我们经常会用到的是由名称求得IP位址；因
为很少人会去记某台机器的IP位址的，另外TCP/IP封包的IPheader上也必须
记载送、收主机的IP位址，而不是主机名称。
◎gethostbyname（）：
利用某一host的名称来获取该host的资料。
格式：
structhostentFAR*PASCALFAR
gethostbyname（constcharFAR*name）;
参数：
namehost的名称
传回值：
成功-指向一个hostent结构的指标
失败-NULL（呼叫WSAGetLastError（）可得知原因）
说明：
此函式是利用host名称来获取该主机的其他资料，如host的位址、
别名，位址的型态、长度等。
◎gethostbyaddr（）：
利用某一host的IP位址来获取该host的资料。
格式：
structhostentFAR*PASCALFAR
gethostbyaddr（constcharFAR*addr,intlen,inttype）;
参数：
addrnetwork排列方式的位址
lenaddr的长度
typePF_INET（AF_INET）
传回值：
成功-指向一个hostent结构的指标
失败-NULL（呼叫WSAGetLastError（）可得知原因）
说明：
此函式是利用IP位址来获取该主机的其他资料，如host的名称、别
名，位址的型态、长度等。
程式中呼叫的方式分别如下：
charhost_name[30];
structhostentfar*htptr;
/*假设host_name的值已先设定为我们要求得资料的主机名称*/
htptr=（structhostentFAR*）gethostbyname（（charfar*）host_name）
structin_addrhost_addr;
structhostentfar*htptr;
/*假设host_addr的值已先设定为我们要求得资料的主机的networkbyte
order方式的IP位址*/
htptr=（structhostentFAR*）gethostbyaddr（（charfar*）&host_addr,4,
PF_INET）
一般言，程式中呼叫到gethostbyname（）及gethostbyaddr（）时，Winsock
Stack会先在local的「hosts」档中找看看是否有这个主机的资料；如果没有，
则可能再透过「领域名称服务」（DomainNameService）的功能，向「名称伺
服器」（NameServer）查询；所以呼叫这两个函式时，有时会等一下子才获得
答覆。
如果您想让程式执行快一些的话，可将常用主机的资料放在hosts档中，
这样就不必透过DNS去查询了。
接下来我们来看getservbyname（）及getservbyport（）这两个函式。
大部份的读者应该都用过telnet、mail、ftp、news等服务应用程式；这些应
用程式的协定，比如服务名称、伺服器端所用的portnumber、以及Socket的型
态，都是固定的；这些资料，我们就可以利用getservbyname（）或getservbyport（）
来取得，而不必刻意去记颂它们。
◎getservbyname（）：
依照服务（service）名称及通讯协定（tcp/udp）来获取该
服务的其他资料。
格式：
structservent*PASCALFAR
getservbyname（constcharFAR*name,constcharFAR*proto）;
参数：
name服务名称
proto通讯协定名称
传回值：
成功-一指向servent结构的指标
失败-NULL（呼叫WSAGetLastError（）可得知原因）
说明：
利用服务名称及通讯协定来获得该服务的别名、使用的port号码
等。
◎getservbyport（）：
依照服务（service）的port号码及通讯协定（tcp/udp）来
获取该服务的其他资料。
格式：
structservent*PASCALFAR
getservbyport（intport,constcharFAR*proto）;
参数：
port服务的port编号
proto通讯协定名称
传回值：
成功-一指向servent结构的指标
失败-NULL（呼叫WSAGetLastError（）可得知原因）
说明：
利用port编号及通讯协定来获得该服务的名称、别名等。
程式中的使用方法分别为:
charserv_name[20];
charproto[10];
structserventfar*svptr;
/*假设serv_name及proto已先设好服务名称及通讯协定*/
svptr=（structserventFAR*）getservbyname（（charfar*）serv_name,（charfar
*）proto）
intserv_port;
charproto[10];
structserventfar*svptr;
/*假设serv_port及proto已先设好服务所用的portnumber及通讯协定*/
svptr=（structserventFAR*）getservbyport（htons（serv_port）,（charfar
*）proto））
Winsock环境下，我们能够查询到的服务资料都是存放在local的
「services」档中；这个档所存放的都是well-known的服务，基本上我们是不需
去更改它的。
读者也可以将自己提供的服务加到这个档中，不过您所用的服务
资料要公诸於世，不然别人的services档中可是没有您的服务的资料哟。
最後的这组getprotobyname（）及getprotobynumber（）函式是用来取得一些
「协定」的资料，比如tcp、udp、igmp等。
一般而言，我们是不太会用到的。
◎getprotobyname（）：
依照通讯协定（protocol）的名称来获取该通讯协定的其
他资料。
格式：
structprotoentFAR*PASCALFAR
getprotobyname（constcharFAR*name）;
参数：
name通讯协定名称
传回值：
成功-一指向protoent结构的指标
失败-NULL（呼叫WSAGetLastError（）可得知原因）
说明：
利用通讯协定的名称来得知该通讯协定的别名、编号等资料。
◎getprotobynumber（）：
依照通讯协定的编号来获取该通讯协定的其他资料。
格式：
structprotoentFAR*PASCALFAR
getprotobynumber（intnumber）;
参数：
number以hostorder排列方式的通讯协定编号
传回值：
成功-一指向protoent结构的指标
失败-NULL（呼叫WSAGetLastError（）可得知原因）
说明：
利用通讯协定的编号来得知该通讯协定的名称、别名等资料。
程式中呼叫方式分别如下：
structprotoentfar*ptptr;
charproto_name[20];
/*假设proto_name已先设好协定名称*/
ptptr=（structprotoentFAR*）getprotobyname（（charfar*）proto_name）
structprotoentfar*ptptr;
intproto_num;
/*假设proto_num已先设好协定编号*/
ptptr=（structprotoentFAR*）getprotobynumber（proto_num）
WinsockStack对於应用程式呼叫getprotobyname（）及getprotobynumber（）的
资料，是取自於local的「protocol」档；如无需要，我们也不用去变更这个档
案的内容。
（图2）hello程式呼叫同步资料库函式
【非同步资料库函式】
Winsock1.1针对前面笔者所描述的6个同步资料库函式，也提供了相对的
6个非同步资料库函式，它们分别是WSAAsyncGetHostByName（）、
WSAAsyncGetHostByAddr（）、WSAAsyncGetServByName（）、
WSAAsyncGetServByPort（）、WSAAsyncGetProtoByName（）、
WSAAsyncGetProtoByNumber（）。
由於它们取得的资料与同步资料库函式相同，所以笔者仅以
WSAAsyncGetHostByName（）为例，说明这些非同步函式，并告诉各位读者，同
步和非同步资料库函式不同的地方。
由字面来看，「非同步」的意思就是我们发出问题时，并不会马上得到答
覆，而等到系统取到资料时再告知我们。
没错，这些非同步资料库函式的作用
就是这样。
和WSAAsyncSelect（）函式一样，我们要告诉Winsock系统一个接受
通知讯息的视窗及讯息代码，以便系统通知我们。
我们呼叫同步资料库函式时，return值是一个指到相对资料的暂存区，而这
个资料暂存区是由系统所提供的；但是呼叫非同步资料库函式时，我们必须自
己准备资料暂存区，并将此暂存区的位址当成参数，传给系统，以便系统用来
储存取到的资料。
读者们必须特别注意一点：
在系统通知资料取得成功或失败
前，千万不可将传给系统的资料暂存区删除释放，不然当系统取得资料要写入
时，资料区已不见了，会导至当机的。
除此之外，资料暂存区的大小一定要够
大，才足够让系统用来存放取得的资料。
（Winsock规格中的建议值是
MAXGETHOSTSTRUCT1024bytes大小的暂存区，笔者认为太大了，100byets
差不多就太够了?
呼叫非同步资料库函式时，得到的return值是一个代码，此代码代表的就
是此项呼叫在系统内的编号；由於是非同步，所以我们在得到答案前，仍可呼
叫WSACancelAsyncRequest（）函式来取消原先的呼叫，这个取消的动作就要利
用到该代码了。
另外，当我们收到结果通知时，wParam的值也是这个代码；我
们此时可以利用WSAGETASYNCERROR（lParam）来得知资料取得是成功或失
败；如果失败的原因是原先传入的暂存区太小的话，我们亦可利用
WSAASYNCGETBUFLEN（lParam）来得知至少要多大的暂存区才够。
◎WSAAsyncGetHostByName（）：
利用某一host的名称来获取该host的资
料。
（非同步方式）
格式：
HANDLEPASCALFARWSAAsyncGetHostByName（HWNDhWnd,
unsignedintwMsg,constcharFAR*name,charFAR*buf,int
buflen）;
参数：
hWnd动作完成後，接受讯息的视窗handle
wMsg传回视窗的讯息
namehost名称
buf存放hostent资料的暂存区
buflenbuf的大小
传回值：
成功-代表此非同步动作的handle代码
失败-0（呼叫WSAG
升级会员 