套接字接口函數(shù)實驗報告.doc

電子科技大學通信學院套接字接口函數(shù)實驗報告班 級 2011221010 學 生 熊澤瞳 劉炎宏 學 號 2011221010020(熊澤瞳) 2011221010010(劉炎宏) 教 師 段景山 2004年9月套接字接口函數(shù)【實驗?zāi)康摹空莆仗捉幼纸涌诤瘮?shù)的正確使用方法了解接口函數(shù)使用中可能出現(xiàn)的錯誤及解決方法【實驗環(huán)境】單人實驗，或兩人聯(lián)網(wǎng)配合實驗?！緦嶒炘怼恳姳緦嶒炛笇嚓P(guān)內(nèi)容【實驗步驟及記錄】注意：本實驗測試各種套接字函數(shù)時，均使用如下形式判斷函數(shù)執(zhí)行是否成功和取得錯誤碼，再通過查閱教材了解錯誤碼的具體含義：retval = xxxx( ); / xxxx( )表示被測試的套接字函數(shù)if( retval = = SOCKET_ERROR) /或者if ( retval != 0）r = WSAGetLastError(); /r中取得錯誤碼。每次測試完畢后，使用菜單中debug/stop debug選項使測試停止下來，如果沒有特殊說明，都應(yīng)把測試對象恢復(fù)到測試前的正常狀態(tài)，以免影響下一個測試內(nèi)容。l 面向連接服務(wù)器的各接口函數(shù)：socket、bind、listen、accept、send、recv、closesocket1、socket( )打開例程中面向連接服務(wù)器工程1) 測試參數(shù)1。測試目標：使用AF_ISO，或其它不是AF_INET家族的標識，注意：使用單步調(diào)試方法取得測試結(jié)果。參數(shù)1的值 AF_ISO ，s 的值： 4294967295 ，r取得的錯誤碼 10047 ，錯誤含義 WSAEAFNOSUPPORT 地址家族不支持請求的操作。對套接字類型不支持的操作來說，在試著執(zhí)行它時，就會出現(xiàn)這個錯誤。 。2) 測試參數(shù)2。使用非標準套接字類型，如：6。記錄錯誤提示。參數(shù)1的值 AF_INET ，retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10044 ，錯誤含義 WSAESOCKTNOSUPPORT 不支持的套接字類型。對指定的地址家族來說，沒有相應(yīng)的具體套接字類型支持。 。3) 測試參數(shù)3。一般情況下，不特別指明使用協(xié)議類型時使用0?，F(xiàn)在分別使用不同的協(xié)議號測試并記錄：參數(shù)2：SOCK_STREAM，參數(shù)3：6retval 的值： 0 ，r取得的錯誤碼 -858993560 ，錯誤含義 r錯誤碼變量是沒有初始化，沒有錯誤 。參數(shù)2：SOCK_STREAM，參數(shù)3：7retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10043 ，錯誤含義 WSAEPROTONOSUPPORT 不支持的協(xié)議。系統(tǒng)中沒有安裝請求的協(xié)議或沒有相應(yīng)的實施方案。 。參數(shù)2：SOCK_DGRAM，參數(shù)3：17retval 的值： 0 ，r取得的錯誤碼 -858993560 ，錯誤含義 r錯誤碼變量是沒有初始化，沒有錯誤 。參數(shù)2：SOCK_DGRAM，參數(shù)3：19retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10043 ，錯誤含義 WSAEPROTONOSUPPORT 不支持的協(xié)議。系統(tǒng)中沒有安裝請求的協(xié)議或沒有相應(yīng)的實施方案。 。結(jié)論：socket()函數(shù)的三個參數(shù)主要用于定義協(xié)議家族，套接字類型以及協(xié)議類型。如果當前環(huán)境不支持相應(yīng)的類型，則socket()會返回失敗。2、bind( )1) 測試參數(shù)1。測試目標：使用尚未申請?zhí)捉幼仲Y源的套接字描述符，能否綁定套接字地址在s socket（ ）；一句及相關(guān)的錯誤判斷等語句前加”/”方式變成注釋語句。觀察bind函數(shù)執(zhí)行的結(jié)果。retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10038 ，錯誤含義 WSAENOTSOCK無效套接字上的套接字操作。 。2) 測試參數(shù)2。測試目標：在套接字地址中分別使用不正確的地址族標識、本地IP地址和端口號測試。a、在local結(jié)構(gòu)中，sin_family成員賦值為AF_OSI，retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10047 ，錯誤含義 WSAEAFNOSUPPORT 地址家族不支持請求的操作。對套接字類型不支持的操作來說，在試著執(zhí)行它時，就會出現(xiàn)這個錯誤。 。b、在local結(jié)構(gòu)中，sin_addr成員賦值為本計算機的IP地址，retval 的值： 0 ，r取得的錯誤碼 -858993460 ，錯誤含義 沒有錯誤 。c、在local結(jié)構(gòu)中，sin_addr成員賦值為非本計算機的IP地址，如同小組的另一個同學的IP地址；retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10049 ，錯誤含義 WSAEADDRNOTAVAIL 不能分配請求的地址。A P I 調(diào)用中指定的地址對那個函數(shù)來說無效時，就會產(chǎn)生這樣的錯誤。 。d、在local結(jié)構(gòu)中，sin_port成員賦值為135；retval 的值： 0 ，r取得的錯誤碼 -858993460 ，錯誤含義 沒有錯誤 。思考：什么樣的端口值會導致出錯？。如果試圖bind()已經(jīng)分配給其他進程的端口則會出錯。一般寫程序，不用選擇1024之前的端口。3) 測試參數(shù)3。參數(shù)3：10retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10014 ，錯誤含義 WSAEFAULT地址無效。傳給Wi n s o c k 函數(shù)的指針地址無效。 參數(shù)3：16retval 的值： 0 ，r取得的錯誤碼 -858993460 ，錯誤含義 沒有錯誤 。參數(shù)3：40retval 的值： 0 ，r取得的錯誤碼 -858993460 ，錯誤含義 沒有錯誤 。思考：什么樣的套接字地址結(jié)構(gòu)大小是不正確的？因為表示地址信息的結(jié)構(gòu)有很多，為了保持兼容，第三個參數(shù)的結(jié)構(gòu)大小會用于判斷地址結(jié)構(gòu)版本的用途，當給定的地址結(jié)構(gòu)大小不能正常識別出地址信息就會出錯吧。bind函數(shù)的測試結(jié)論：bind()函數(shù)僅僅表示網(wǎng)絡(luò)編程模型的一個基本操作，不僅僅是tcpip使用。因此保證參數(shù)的正確能使bind()正常工作。bind()需要的參數(shù)是分配好資源的套接字標識符以及地址信息。3、listen( )1) 測試參數(shù)1。測試目標：使用尚未建立本地半相關(guān)的套接字預(yù)測測試結(jié)果：（可從winsock.h的錯誤代碼列表中找出可能的錯誤類型，然后再用實驗證明。）將bind（）一句及相關(guān)判錯的語句前面加“/”方式變成注釋語句后測試retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10022 ，錯誤含義 WSAEINVAL參數(shù)無效。指定了一個無效參數(shù)。 。2) 測試參數(shù)2。有文獻載明：“windows套接字實現(xiàn)中最多只允許服務(wù)器同時監(jiān)聽5個套接字。使用參數(shù)0，則系統(tǒng)將把該參數(shù)改為1，而使用超過5的值，系統(tǒng)將自動把該參數(shù)改為5?！笔褂貌煌膮?shù)值，測試實際效果，具體步驟如下：a、 設(shè)置listen（）第2個參數(shù)的值b、 單步調(diào)試服務(wù)器程序，執(zhí)行到listen下一句，即在錯誤判斷語句前c、 在例程目錄下有一個coclient.exe，雙擊執(zhí)行，觀察客戶機與服務(wù)器連接的情況。（客戶機程序會打印連接結(jié)果）d、 同時執(zhí)行多個coclient（不要關(guān)閉已經(jīng)打印結(jié)果的客戶機），記錄有多少個客戶機能同時與服務(wù)器連接。設(shè)置參數(shù)值為0，有 1 個客戶機可同時與服務(wù)器連接設(shè)置參數(shù)值為1，有 1 個客戶機可同時與服務(wù)器連接設(shè)置參數(shù)值為10，有 5 個客戶機可同時與服務(wù)器連接思考，如果想結(jié)束套接字的監(jiān)聽狀態(tài)，可以如何處理？closesocket()關(guān)閉套接字listen（）函數(shù)的測試結(jié)論：listen()將會為分配好的服務(wù)器套接字監(jiān)聽客戶端的連接，可以指定等待連接的數(shù)量，但是會有限制，但并不是5.4、accept( )1)測試參數(shù)1目標：能否在沒有設(shè)置為監(jiān)聽狀態(tài)的套接字上接受連接將listen（）一句設(shè)為注釋語句，然后測試retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10022 ，錯誤含義 10022 WSAEINVAL參數(shù)無效。 。2)測試參數(shù)2（這是一個輸出參數(shù)，其作用是告訴使用者遠端點地址。）測試目標：如果事先往遠端點地址結(jié)構(gòu)（remote）里面填寫一個指定的遠端點地址，能夠限制服務(wù)器只接受這個遠端點的連接請求。步驟如下a、在調(diào)用accept之前，給remote（遠端點）的IP地址或端口號賦值，注意IP地址不指定為同小組另一個同學的地址，或端口號不是本地客戶機綁定的端口號（即，聯(lián)網(wǎng)實驗為非客戶機的IP地址，單機實驗為非客戶機的端口號）。注意：本實驗的客戶機（coclient.exe）端口為0x4321.b、將服務(wù)器單步調(diào)試到accept（）阻塞。c、雙擊例程提供的coclient.exe，觀察是否能夠連接服務(wù)器。連接是否成功： 能 accept（）執(zhí)行后，remote內(nèi)存放的IP地址為 127.0.0.1 ，端口號為 8515 。結(jié)論：（能否限制連接服務(wù)器的客戶機地址）不能限制3)測試參數(shù)3參數(shù)3的作用與bind（）函數(shù)參數(shù)3一致，可同樣方法如0,15,16,40等值進行測試。accept函數(shù)的測試結(jié)論：accept()函數(shù)為已經(jīng)處于監(jiān)聽的服務(wù)器套接字選擇請求進行處理，返回新的連接的套接字。5、recv( )1)測試參數(shù)1目標：在一個沒有建立連接的套接字上嘗試接收數(shù)據(jù)。將accept一句改為注釋語句，并將recv（）里的套接字標識符改為s，然后測試：retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10057 ，錯誤含義 WSAENOTCONN套接字尚未連接。 。2)測試參數(shù)2這是程序接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針，接收緩沖區(qū)要求程序設(shè)計者事先準備好的空間，即該指針已經(jīng)指向一塊已經(jīng)向系統(tǒng)申請，確定大小的空間。測試目標：如果不使用指向確定空間的指針，將會出現(xiàn)什么錯誤。a、在聲明接受緩沖區(qū)時，使用指針聲明而不是字符數(shù)組申明。 如 char * recvbuf；（字符數(shù)組聲明時向系統(tǒng)申請了一塊確定大小的空間，而字符串指針的聲明僅僅是表明該變量是一個指針而已）b、先啟動服務(wù)器，單步調(diào)試到accept后阻塞，再啟動coclient.exe程序c、繼續(xù)單步調(diào)試服務(wù)器，觀察recv（）函數(shù)的錯誤情況。（或在recv（）函數(shù)處設(shè)置調(diào)試斷點，使用F5鍵進行調(diào)試，可以節(jié)約一定時間）retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10014 ，錯誤含義 WSAEFAULT地址無效。傳給Wi n s o c k 函數(shù)的指針地址無效。若指定的緩沖區(qū)太小，也會產(chǎn)生這個錯誤。 。3)測試參數(shù)3此參數(shù)用于設(shè)置接收緩沖區(qū)的大小/長度。緩沖區(qū)長度參數(shù)可以小于等于程序員實際準備的緩沖區(qū)大小，但如果大于這個值，則可能造成不可預(yù)計的錯誤。測試目標：如果給出的接收緩沖區(qū)大小與緩沖區(qū)實際大小不一致時，會出現(xiàn)什么樣的錯誤。測試步驟同上。服務(wù)器上接收緩沖區(qū)以char recvbuf4方式申請4字節(jié)空間。a、客戶機在正確連接服務(wù)器并出現(xiàn)“請輸入”的提示后，輸入6個字符的字符串。b、recv（）參數(shù)3使用0，4和10分別測試。參數(shù)3：0retval 的值： 0 ，r取得的錯誤碼 -858993460 ，recvbuf的內(nèi)容 沒有初始化 。錯誤含義 沒有出錯 。參數(shù)3：4retval 的值： 4 ，r取得的錯誤碼 -858993460 ，recvbuf的內(nèi)容 hhhh 。錯誤含義 沒有出錯 。參數(shù)3：10retval 的值： 10 ，r取得的錯誤碼 -858993460 ，recvbuf的內(nèi)容 hhhh 。錯誤含義 沒有報錯 。系統(tǒng)是否出現(xiàn)其它錯誤： 沒有 。4)測試參數(shù)4在windows socket里flag可以是0，MSG_PEEK和MSG_OOB，一般設(shè)置為0。如果將flag設(shè)置為MSG_PEEK狀態(tài)，套接字上接收的數(shù)據(jù)不會因為用戶調(diào)用recv()而從緩沖隊列中消失，因此，當用戶下一次調(diào)用recv時，上一次的數(shù)據(jù)又重復(fù)出現(xiàn)了。測試目標：分別使用0和MSG_PEEK測試，對比測試結(jié)果。a、將服務(wù)器例程的recv（）函數(shù)以以下語句代替retval = recv(ns,recvbuf,2,MSG_PEEK);recvbuf0 = 0;recvbuf1 = 0; /清空用戶緩沖區(qū)retval = recv(ns,recvbuf,2,0);b、在第一個recv處設(shè)置調(diào)試斷點。按F5鍵開始調(diào)試服務(wù)器；c、啟動coclient程序，連接服務(wù)器，并輸入2個字符的傳輸字符串d、繼續(xù)單步調(diào)試服務(wù)器，觀察兩個recv語句收到的字符串是否一致。參數(shù)4：0第一個recv（）處retval 的值： 2 ， recvbuf的內(nèi)容 he 。第二個recv（）處retval 的值： 2 ， recvbuf的內(nèi)容 ll 。參數(shù)4：MSG_PEEK第一個recv（）處retval 的值： 2 ， recvbuf的內(nèi)容 he 。第二個recv（）處retval 的值： 2 ， recvbuf的內(nèi)容 he 。recv（）函數(shù)的測試結(jié)論：recv()提供了獲取數(shù)據(jù)的辦法以及一些控制參數(shù)。6、send（）1)測試參數(shù)1測試目標：在沒有建立連接的套接字上嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)。將accept（）到recv（）一段的語句都變成注釋語句，然后測試retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10057 ，錯誤含義 WSAENOTCONN套接字尚未連接。 。2)測試參數(shù)2顯然，發(fā)送數(shù)據(jù)的程序需要事先準備好待發(fā)的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)放在一個緩沖區(qū)內(nèi)。測試目標：如果用戶給出的指針沒有指向一個正確的緩沖區(qū)，會出現(xiàn)什么情況。a、將服務(wù)器例程發(fā)送緩沖區(qū)的聲明改為：char * sendbuf;b、將服務(wù)器例程send（）函數(shù)改為：retval = send( ns, sendbuf, 3 , 0);c、在send（）處設(shè)置調(diào)試斷點，啟動服務(wù)器調(diào)試。打開coclient.exe與服務(wù)器建立連接，并向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)。d、繼續(xù)單步調(diào)試服務(wù)器，記錄send函數(shù)的返回值retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10014 ，錯誤含義 WSAEFAULT 地址無效。傳給Wi n s o c k 函數(shù)的指針地址無效。若指定的緩沖區(qū)太小，也會產(chǎn)生這個錯誤。 。3)測試參數(shù)3通過發(fā)送數(shù)據(jù)長度參數(shù)，程序員可以控制系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)量，即不一定將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)全部發(fā)送完。但是該長度不應(yīng)該超過實際緩沖區(qū)的大小，否則造成不可預(yù)計的后果。測試目標：如果發(fā)送數(shù)據(jù)的長度與發(fā)送緩沖區(qū)實際大小不一致時，可能出現(xiàn)的后果?？梢允褂?，2，6等參數(shù)分別測試，同時觀察客戶機程序的打印結(jié)果。測試步驟同上。參數(shù)3：0retval 的值： 0 ，r取得的錯誤碼 -858993460 ，錯誤含義 沒有出錯 。參數(shù)3：2retval 的值： 2 ，r取得的錯誤碼 -858993460 ，錯誤含義 沒有出錯 ?？蛻魴C收到的數(shù)據(jù) AC 。參數(shù)3：6retval 的值： 6 ，r取得的錯誤碼 -858993460 ，錯誤含義 沒有報錯 。客戶機收到的數(shù)據(jù) ACK 。send（）函數(shù)的測試結(jié)論發(fā)送數(shù)據(jù)，可以指定發(fā)送數(shù)據(jù)的大小。返回發(fā)送的大小。7、closesocket（）這是一種“粗暴”的斷開連接方法。幾乎在任何時候都可以調(diào)用該函數(shù)以放棄對某個套接字的使用。1)測試參數(shù)1測試目標：關(guān)閉一個沒有申請?zhí)捉幼仲Y源的套接字描述符會出怎樣的錯誤？重復(fù)關(guān)閉一個已經(jīng)關(guān)閉的套接字描述符會出怎樣的錯誤？a、 在服務(wù)器例程的s = socket（）前增加語句段：retval = closesocket（s）；if（retval = SOCKET_ERROR）r = WSAGetLastError();記錄測試結(jié)果：retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10038 ，錯誤含義 WSAENOTSOCK無效套接字上的套接字操作。 。b、 在服務(wù)器例程的closesocket（ns）；后再次關(guān)閉ns，測試并記錄結(jié)果：retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10038 ，錯誤含義 WSAENOTSOCK無效套接字上的套接字操作。 。closesocket（）函數(shù)的測試結(jié)論l 面向連接客戶機的各接口函數(shù)：connect8、connect（）在兩個VC環(huán)境里分別打開面向連接客戶機工程和面向連接服務(wù)器工程，在客戶機工程里完成以下實驗。1)測試函數(shù)執(zhí)行情況測試目標：在沒有運行服務(wù)器的情況下，connect是否會一直阻塞？觀察connect的返回值。retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10038 ，錯誤含義 WSAENOTSOCK無效套接字上的套接字操作。 。2)測試參數(shù)1測試目標：在一個沒有建立本地半相關(guān)（綁定）的套接字上能否成功連接服務(wù)器？a、將客戶機例程中填寫local內(nèi)容和bind語句變成注釋語句b、啟動執(zhí)行服務(wù)器c、單步調(diào)試客戶機，觀察能否建立連接。retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10038 ，錯誤含義 WSAENOTSOCK無效套接字上的套接字操作。 。是否能正確建立連接 否 。3)測試參數(shù)2參數(shù)2是對方端點地址信息，可以使用一些特殊的地址來測試a、 使用遠端點IP地址為INADDR_ANY測試。retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10038 ，錯誤含義 WSAENOTSOCK無效套接字上的套接字操作。 。b、 使用遠端點IP地址為10.1.1.255廣播地址。retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10038 ，錯誤含義 WSAENOTSOCK無效套接字上的套接字操作。 。4)測試參數(shù)3參數(shù)3在上述幾個函數(shù)中都已經(jīng)實驗過，有興趣的同學可以按照前面的方法測試一下。connect函數(shù)的測試結(jié)論：Connect()函數(shù)需要準確的服務(wù)器地址，否則無法建立連接。l 無連接方式下的接口函數(shù)：sendto、recvfrom分別在兩個VC中打開無連接服務(wù)器和無連接客戶機例程。可以現(xiàn)在服務(wù)器例程中測試recvfrom，然后在客戶機例程中測試sendto9、recvfrom( )本測試在無連接服務(wù)器中進行1)測試參數(shù)1無連接服務(wù)下，用戶程序可以直接發(fā)送或接收數(shù)據(jù)而不需要建立連接，但是有一個基本要求，即服務(wù)器仍必須確定自己的地址，并在該處等待客戶機的數(shù)據(jù)，以滿足客戶/服務(wù)器的通信模式。測試目標：如果在沒有建立本地半相關(guān)的套接字上，服務(wù)器是否能執(zhí)行recvfrom等待數(shù)據(jù)的到來。打開無連接服務(wù)器工程，注釋bind語句，進入單步調(diào)試，并記錄recvfrom的執(zhí)行情況：retval 的值： -1 ，r取得的錯誤碼 10022 ，錯誤含義 WSAEINVAL參數(shù)無效。指定了一個無效參數(shù)。 也可能表明套接字當前的狀態(tài)有錯 。2)測試參數(shù)5參數(shù)4是個輸出參數(shù)，用于告知用戶當前收到數(shù)據(jù)的源端點地址信息。測試目標：我們能否使用這個參數(shù)來指定從某個源端點處接收數(shù)據(jù)？在服務(wù)器例程的recvform函數(shù)之前，往remote結(jié)構(gòu)里面填寫一個遠端點地址（注意不能是同小組同學的IP地址和端口地址，或本地客戶機的端口地址），測試能否指定（限制）僅從某個端點接受報文。a、填寫remote結(jié)構(gòu)，b、啟動服務(wù)器單步調(diào)試c、啟動客戶機，向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，記錄recvfrom的相關(guān)數(shù)據(jù)retval 的值： 5 ，recv