第4章-MFC套接字編程

第4章MFC套接字編程楊明紫金學院計算機系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2/3/2023內(nèi)容MFC編程框架CAsyncSocket類編程CSocket類編程MFC編程MFC概述MFC類庫是C++類庫，構(gòu)成了MFC編程框架。這些類分別封裝了Win32應(yīng)用程序編程接口、應(yīng)用程序的概念、OLE特性、以及ODBC和DAO數(shù)據(jù)訪問的功能。MFC類具有繼承關(guān)系，有虛擬函數(shù)和動態(tài)約束，并提供了MFC的開發(fā)模板。MFC框架從總體上定義了應(yīng)用程序的輪廓，并提供了用戶接口的標準實現(xiàn)方法，程序員只須通過預定義的接口把具體應(yīng)用程序特有的東西填入這個輪廓，就能建立Windows下的應(yīng)用程序。典型的MFC應(yīng)用程序的構(gòu)成MFC對象間的交互作用關(guān)系MFC消息處理消息映射就是讓程序員指定用來處理某個消息的某個MFC類使用MFC提供的ClassWizard類向?qū)?，可以在處理消息的類中添加處理消息的成員函數(shù)，方便地實現(xiàn)消息映射。在此基礎(chǔ)上，程序員可將自己的代碼添加到這些消息處理函數(shù)中，實現(xiàn)所希望的消息處理。如果派生類要覆蓋基類的消息處理函數(shù)，就用ClassWizard在派生類中添加一個消息映射條目，用同樣的原型定義一個函數(shù)，然后實現(xiàn)該函數(shù)。MFC的消息與映射處理Windows消息以前綴“WM_”打頭的消息，Windows消息直接被送給MFC的窗口過程處理，窗口過程再調(diào)用對應(yīng)的消息處理函數(shù)?？刂仆ㄖ?，是控制子窗口送給父窗口的通知消息。窗口過程調(diào)用對應(yīng)的消息處理函數(shù)。命令消息，這是來自菜單、工具條按鈕、加速鍵等用戶接口對象的WM_COMMAND通知消息，屬于應(yīng)用程序自己定義的消息。MFC消息映射的實現(xiàn)方法程序員可以使用MFC的類向?qū)lassWizard來實現(xiàn)消息映射。類向?qū)г谠创a中添加一些消息映射的內(nèi)容，并聲明和實現(xiàn)消息處理函數(shù)。MFC類的構(gòu)成8基于CCmdTarget和CWnd派生的MFC類9MFC編程框架10MFCWinSock類的編程MFCWinSock類為簡化套接字網(wǎng)絡(luò)編程，更方便地利用Windows的消息驅(qū)動機制，微軟的基礎(chǔ)類庫MFC，提供了兩個套接字類，在不同的層次上對WindowsSocketAPI函數(shù)進行了封裝，提供了兩種編程模式。CAsyncSocket類和CSocket類CAsyncSocket類特點在很低的層次上對WindowsSocketsAPI進行了封裝它的成員函數(shù)和WindowsSocketsAPI的函數(shù)調(diào)用直接對應(yīng)。一個CAsyncSocket對象代表了一個Windows套接字。它是網(wǎng)絡(luò)通信的端點。除了把套接字封裝成C++的面向?qū)ο蟮男问焦┏绦騿T使用以外，這個類唯一所增加的抽象就是將那些與套接字相關(guān)的Windows消息變?yōu)镃AsyncSocket類的回調(diào)函數(shù)。CSocket類特點從CAsyncSocket類派生，是對WindowsSocketsAPI的高級封裝。CSocket類繼承了CAsyncSocket類的許多成員函數(shù)，用法一致。CSocket類的高級表現(xiàn)在三個方面：（1）CSocket結(jié)合archive類來使用套接字。（2）CSocket管理了通信的許多方面，如字節(jié)順序問題和字符串轉(zhuǎn)換問題。（3）CSocket類為Windows消息的后臺處理提供了阻塞的工作模式。CAsyncSocket類的定義14CAsyncSocket類的定義15六種套接字相關(guān)的事件與通知消息當事件發(fā)生時，套接字對象會收到相應(yīng)的通知消息，并自動執(zhí)行套接字對象響應(yīng)的事件處理函數(shù)。FD_READ事件通知：通知有數(shù)據(jù)可讀。FD_WRITE事件通知：通知可以寫數(shù)據(jù)。FD_ACCEPT事件通知：通知監(jiān)聽套接字有連接請求可以接受。FD_CONNECT事件通知：通知請求連接的套接字，連接的要求已被處理。FD_CLOSE事件通知：通知套接字已關(guān)閉。FD_OOB事件通知：通知將有帶外數(shù)據(jù)到達。CAsyncSocket類的定義17套接字類的通知函數(shù)CAsyncSocket類這六個網(wǎng)絡(luò)事件對應(yīng)的事件處理函數(shù)virtualvoidOnReceive(intnErrorCode);對應(yīng)FD_READ事件virtualvoidOnSend(intnErrorCode);對應(yīng)FD_WRITE事件virtualvoidOnAccept(intnErrorCode);對應(yīng)FD_ACCEPT事件virtualvoidOnConnect(intnErrorCode);對應(yīng)FD_CONNECT事件virtualvoidOnClose(intnErrorCode);對應(yīng)FD_CLOSE事件virtualvoidOnOutOfBandData(intnErrorCode);對應(yīng)FD_OOB事件重載套接字對象的回調(diào)函數(shù) MFC框架自動調(diào)用通知函數(shù)，使得你可以在套接字被通知的時候來優(yōu)化套接字的行為。創(chuàng)建CasyncSocket類對象定義異步套接字對象變量如：CAsyncSocketaa; aa.Create(。。。。。。)；如：CAsyncSocket*Pa; Pa->Create(。。。。。。)；

創(chuàng)建CasyncSocket類對象創(chuàng)建異步套接字對象的底層套接字句柄格式：BOOLCreate(UINTnSocketPort=0， IntnSocketType=SOCK_STREAM, LongIevent=FD_READ|FD_WRITE|FD_OOB| FD_ACCEPT|FD_CONNECT|FD_CLOSE, LPCTSTRlpszSocketAddress=NULL);例：CAsyncSocket*pSocket=newCAsyncSocket;intnPort=27;pSocket->Create(nPort,SOCK_STREAM);客戶端套接字對象請求連接客戶端套接字對象請求連接到服務(wù)器端套接字對象在服務(wù)器端套接字對象已經(jīng)進入監(jiān)聽狀態(tài)之后，客戶應(yīng)用程序可以調(diào)用CAsyncSocket類的Connect()成員函數(shù)，向服務(wù)器發(fā)出一個連接請求，格式一：BOOLConnect(LPCTSTRlpszHostAddress,UINTnHostPort);格式二：BOOLConnect(constSOCKADDR*lpSockAddr,intnSockAddrLen)；當調(diào)用結(jié)束返回時，都會發(fā)生FD_CONNECT事件接受連接請求服務(wù)器接受客戶機的連接請求服務(wù)器應(yīng)用程序必須首先創(chuàng)建一個監(jiān)聽套接字對象，專門用來監(jiān)聽來自客戶機的連接請求。調(diào)用監(jiān)聽套接字對象的Listen成員函數(shù)，BOOLListen(intnConnectionBacklog=5)；當Listen函數(shù)確認并接納了一個來自客戶端的連接請求后，會觸發(fā)FD_ACCEPT事件創(chuàng)建一個新的連接套接字，這個套接字專門用來與客戶端連接，并進行數(shù)據(jù)的傳輸。調(diào)用監(jiān)聽套接字對象的Accept成員函數(shù)，調(diào)用格式為：virtualBOOLAccept(CAsyncSocket&rConnectedSocket,SOCKADDR*lpSockAddr=NULL,int*lpSockAddrLen=NULL);發(fā)送與接收流式數(shù)據(jù)用Send成員函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)格式：virtualintSend(constvoid*lpBuf,intnBufLen,intnFlags=0);對于一個CAsyncSocket套接字對象，當它的發(fā)送緩沖區(qū)騰空時，會激發(fā)FD_WRITE事件。用Receive成員函數(shù)接收數(shù)據(jù)格式：VirtualintReceive(Void*lpBuf,IntnBufLen,IntnFlags=0);對于一個CAsyncSocket套接字對象，當有數(shù)據(jù)到達它的接收隊列時，會激發(fā)FD_READ事件，套接字會得到已經(jīng)有數(shù)據(jù)到達的通知，MFC框架會自動調(diào)用這個套接字對象的OnReceive事件處理函數(shù)。在應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)取走之前，套接字接收的數(shù)據(jù)將一直保留在套接字的緩沖區(qū)中。CAsyncSocket類編程步驟24步驟服務(wù)器客戶機1//創(chuàng)建服務(wù)器偵聽套接字對象CAsyncSocketsockListen;//創(chuàng)建客戶機套接字對象CAsyncSocketsockClient;2//創(chuàng)建SOCKET句柄，綁定到指定端口sockListen.Create(nPort);//創(chuàng)建SOCKET句柄，自動選擇本地可用端口sockClient.Create();3//啟動監(jiān)聽，時刻準備接受客戶連接請求sockListen.Listen();

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//請求連接到服務(wù)器sockClient.Connect(strAddr,nPort);5//創(chuàng)建一個新的服務(wù)器套接字對象CAsyncSocketsockServer;//接受新連接sockListen.Accept(sockServer);

6//接收數(shù)據(jù)sockServer.Receive(pBuf,nLen);或//發(fā)送數(shù)據(jù)sockServer.Send(pBuf,nLen);或兩者//發(fā)送數(shù)據(jù)sockClient.Send(pBuf,nLen);或/接收數(shù)據(jù)sockClient.Receive(pBuf,nLen);或兩者7//禁用服務(wù)器套接字某些操作sockServer.ShutDown();//禁用客戶機套接字某些操作sockClient.ShutDown();8//關(guān)閉服務(wù)器套接字sockServer.Close();//關(guān)閉客戶機套接字sockClient.Close();9//關(guān)閉服務(wù)器偵聽套接字sockListen.Close();

CAsyncSocket類的應(yīng)用實例實現(xiàn)目標應(yīng)用實例是一個簡單的聊天室程序，采用客戶/服務(wù)器模式，分為客戶端程序和服務(wù)器端程序。由于服務(wù)器只能支持一個客戶，實際是一個點對點通信的程序?？蛻舳顺绦蚝头?wù)器程序通過網(wǎng)絡(luò)交換聊天的字符串內(nèi)容，并在窗口的列表框中顯示。創(chuàng)建客戶端應(yīng)用程序使用MFCAppWizard創(chuàng)建客戶端應(yīng)用程序框架使用MFCAppWizard設(shè)置創(chuàng)建的骨架工程的有關(guān)信息為對話框界面添加控件對象設(shè)計對話框通過resourceView設(shè)計并構(gòu)建對話框修改對話框中的控件屬性對話框設(shè)置控件類型控件IDCaption靜態(tài)文本statictextIDC_STATIC_SERVNAME服務(wù)器名稱靜態(tài)文本statictextIDC_STATIC_SERVPORT服務(wù)器端口靜態(tài)文本statictextIDC_STATIC_MSG消

息靜態(tài)文本statictextIDC_STATIC_SENT發(fā)送的消息靜態(tài)文本statictextIDC_STATIC_RECEIVED接收的消息編輯框editboxIDC_EDIT_SERVNAME

編輯框editboxIDC_EDIT_SERVPORT

編輯框editboxIDC_EDIT_MSG

命令按鈕buttonIDC_BUTTON_CONNECT連接命令按鈕buttonIDC_BUTTON_CLOSE斷開命令按鈕buttonIDOK發(fā)送列表框listboxIDC_LIST_SENT

列表框listboxIDC_LIST_RECEIVED

為對話框中的控件對象定義相應(yīng)的成員變量對話框中的控件對象對應(yīng)的成員變量

控件IDControlIDs變量名稱MemberVariableName變量類別Category變量類型VariableTypeIDC_BUTTON_CONNECTm_btnConnectControlCButtonIDC_EDIT_SERVNAMEm_strServNameValueCStringIDC_EDIT_SERVPORTm_strServPortValueintIDC_EDIT_MSGm_strMsgValueCStringIDC_LIST_SENTm_listSentControlCListBoxIDC_LIST_RECEIVEDm_listRecetvedControlCListBox

創(chuàng)建從CAsyncSocket類繼承的派生類為了能夠捕獲并響應(yīng)socket事件，應(yīng)創(chuàng)建用戶自己的套接字類。從CAsyncSocket類派生，將套接字事件傳遞給對話框，以便執(zhí)行用戶自己的事件處理函數(shù)。為套接字類添加響應(yīng)消息的事件處理成員函數(shù)為套接字類添加一般的成員函數(shù)和成員變量對這個套接字類，添加一個私有的成員變量，是一個對話框類的指針。private:CTalkcDlg*m_pDlg;為套接字類添加一般的成員變量為套接字類添加成員函數(shù)再添加一個成員函數(shù)：voidSetParent(CTalkcDlg*pDlg);客戶端程序的類與消息驅(qū)動客戶端程序主要代碼說明1．應(yīng)用程序類CTalkcApp對應(yīng)的文件應(yīng)用程序類CTalkcApp，對應(yīng)的文件是talkc.h和talkc.cpp；talkc.h定義了CTalkcApp類，talkc.cpp是該類的實現(xiàn)代碼，完全由VC++自動創(chuàng)建，用戶不必作任何改動。

2．派生的套接字類CMySocket對應(yīng)的文件CMySocket類對應(yīng)MySocket.h頭文件和MySocket.CPP文件3．對話框類CTalkcDlg對應(yīng)的文件對話框類CTalkcDlg，對應(yīng)的文件是talkcDlg.h和talkcDlg.cpp。4．其他文件對于VC++為talkc工程創(chuàng)建的其他文件，如stdafx.h和stdafx.cpp，以及Resource.h和talkc.rc都不需要作任何處理。創(chuàng)建服務(wù)器端程序1.使用MFCAppWizard創(chuàng)建服務(wù)器端應(yīng)用程序框架2．為對話框界面添加控件對象3．為對話框中的控件對象定義相應(yīng)的成員變量4．創(chuàng)建從CAsyncSocket類繼承的派生類5．為對話框類添加控件對象事件的響應(yīng)函數(shù)6．為CTalksDlg對話框類添加其它成員函數(shù)和成員變量7．手工添加的代碼8．添加事件函數(shù)和成員函數(shù)的代碼9．進行測試。

服務(wù)器端程序的流程和消息驅(qū)動創(chuàng)建服務(wù)器1.使用MFC應(yīng)用程序向?qū)?chuàng)建服務(wù)器程序框架43創(chuàng)建服務(wù)器2.為服務(wù)器對話框添加控件，構(gòu)建程序主界面44創(chuàng)建服務(wù)器3.為對話框中的控件對象定義相應(yīng)的成員變量4.創(chuàng)建從CAsyncSocket類派生的子類CServerSocket，處理與客戶機的通信5.為對話框類CServerDlg中的三個按鈕控件添加單擊事件處理函數(shù)6.為CServerDlg類添加與套接字關(guān)聯(lián)的成員變量和成員函數(shù)7.手工添加部分代碼8.添加事件函數(shù)和成員函數(shù)業(yè)務(wù)邏輯代碼45服務(wù)器代碼分析同客戶機一樣，應(yīng)用程序Server.h和Server.cpp對應(yīng)CServerApp類的定義和實現(xiàn)，完全由VC++2010的MFC向?qū)ё詣觿?chuàng)建，是整個項目的入口文件，編程者不需做任何改動。Resource.h、stdafx.h、stdafx.cpp、targetver.h等由系統(tǒng)自動生成，不需改動。教材重點給出ServerSocket.h、ServerSocket.cpp、ServerDlg.h和ServerDlg.cpp這四個文件的編碼清單。46服務(wù)器代碼分析服務(wù)器運行初始界面47客戶機服務(wù)器聯(lián)合測試客戶機與服務(wù)器交流界面截圖48CSOCKET類編程模型CSocket類的高級特性CSocket結(jié)合archive類來使用套接字。CSocket管理了通信的許多方面，如字節(jié)順序問題和字符串轉(zhuǎn)換問題。CSocket類為Windows消息的后臺處理提供了阻塞的工作模式CSOCKET類編程模型CArchive、CSocketFile和CSocket協(xié)同工作模型50創(chuàng)建CSocket對象創(chuàng)建步驟（1）調(diào)用CSocket類的構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建一個空的CSocket對象。（2）調(diào)用此CSocket對象的Create()成員函數(shù)，創(chuàng)建對象的底層套接字。調(diào)用格式是：BOOLCreate(UINTnSocketPort=端口號，

IntnSocketPort=SOCK_STREAM|SOCK_DGRAM， LPCTSTRlpszSocketAddress=套接字所用網(wǎng)絡(luò)地址)；如果打算使用CArchive對象和套接字一起進行數(shù)據(jù)傳輸工作，必須使用流式套接字。建立連接相同的方法CSocket類使用基類CAsyncSocket的同名成員函數(shù)Connect()、Listen()、Accept()來建立服務(wù)器和客戶機套接字之間的連接，使用方法相同。不同的是CSocket類的Connect()和Accept()支持阻塞調(diào)用。比如：在調(diào)用Connect()函數(shù)時會發(fā)生阻塞，直到成功地建立了連接或有錯誤發(fā)生才返回，在多線程的應(yīng)用程序中，一個線程發(fā)生阻塞，其他的線程仍能處理Windows事件。CSocket對象從不調(diào)用OnConnect()事件處理函數(shù)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)對于數(shù)據(jù)報套接字直接使用CSocket類的SendTo()、ReceiveFrom()成員函數(shù)來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。對于流式套接字首先在服務(wù)器和客戶機之間建立連接，然后使用CSocket類的Send()、Receive()成員函數(shù)來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，它們的調(diào)用方式與CAsyncSocket類相同。

不同的是CSocket類的這些函數(shù)工作在阻塞的模式。比如，一旦調(diào)用了Send()函數(shù)，在所有的數(shù)據(jù)發(fā)送之前，程序或線程將處于阻塞的狀態(tài)。一般將CSocket類與CArchive類和CSocketFile類結(jié)合，來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，這將使編程更為簡單。CSocket對象從不調(diào)用OnSend()事件處理函數(shù)。CSocket類的使用CSocket類與CArchive類和CSocketFile類使用CSocket類的最大優(yōu)點在于，應(yīng)用程序可以在連接的兩端通過CArchive對象來進行數(shù)據(jù)傳輸。具體做法創(chuàng)建CSocket類對象創(chuàng)建一個基于CSocketFile類的文件對象，并把它的指針傳給上面的已創(chuàng)建的CSocket對象。分別創(chuàng)建用于輸入和輸出的CArchive對象，并將它們與這個CSocketFile文件對象連接。利用CArchive對象來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。CSOCKET類編程模型55步驟服務(wù)器客戶端1//創(chuàng)建服務(wù)器偵聽套接字對象CSocketsockListen;//創(chuàng)建客戶機套接字對象CSocketsockClient;2//創(chuàng)建SOCKET句柄，綁定指定端口sockListen.Create(nPort);//創(chuàng)建SOCKET句柄，自動選擇本地可用端口sockClient.Create();3//啟動服務(wù)器端偵聽，時刻準備接受連接sockListen.Listen();

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//向服務(wù)器發(fā)起連接請求sockClient.Connect(strAddr,nPort);5//創(chuàng)建一個新的服務(wù)器套接字對象CSocketsockServer;//接受客戶機連接sockListen.Accept(sockServer);

6//創(chuàng)建一個與套接字關(guān)聯(lián)的文件對象CSocketFilefile(&sockServer);//創(chuàng)建一個與套接字關(guān)聯(lián)的文件對象CSocketFilefile(&sockClient);7//在服務(wù)器創(chuàng)建與套接字文件對象關(guān)聯(lián)的歸檔對象，用于輸入或輸出CArchivearIn(&file,CArchive::load);-或-CArchivearOut(&file,CArchive::store);-或兩者-//在客戶機創(chuàng)建與套接字文件對象關(guān)聯(lián)的歸檔對象，用于輸入或輸出CArchivearIn(&file,CArchive::load);-或-CArchivearOut(&file,CArchive::store);-或兩者-8//使用歸檔對象傳輸數(shù)據(jù)arIn>>dwValu