1、第1章 網(wǎng)絡(luò)編程和開(kāi)發(fā)環(huán)境1.1.1 11.1.2 2Visual C+ 2010Visual C+ 2010開(kāi)發(fā)平臺(tái)開(kāi)發(fā)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)編程的基本概念網(wǎng)絡(luò)編程的基本概念1 . 1 Visual C+ 2010開(kāi)發(fā)平臺(tái)Visual Studio 2010Visual Studio 2010安裝安裝本書(shū)使用網(wǎng)上下載的Visual Studio 2010安裝包：cn_visual_studio_2010_ultimate_x86_dvd_532347.iso這是個(gè)鏡像（.iso）文件，需要虛擬光驅(qū)才能運(yùn)行。用虛擬光驅(qū)軟件DAEMON Tools Lite載入鏡像，如圖1.1所示。1.1.1 Visual

2、Studio 2010安裝載入后彈出如圖1.2所示的啟動(dòng)窗口。1.1.1 Visual Studio 2010安裝單擊“安裝Microsoft Visual Studio 2010”，進(jìn)入如圖1.3所示的安裝向?qū)Ы缑妫瑔螕簟跋乱徊健卑粹o繼續(xù)。1.1.1 Visual Studio 2010安裝在圖1.4所示窗口中選擇“我已閱讀并接受許可條款”，在圖1.5所示窗口中選擇“完全”，產(chǎn)品安裝路徑為默認(rèn)的“C:Program FilesMicrosoft Visual Studio 10.0”，單擊“安裝”按鈕開(kāi)始安裝進(jìn)程。 1.1.1 Visual Studio 2010安裝Visual Studi

3、o 2010包含Microsoft .NET平臺(tái)的許多組件，如圖1.6所示。1.1.1 Visual Studio 2010安裝初次啟動(dòng)會(huì)彈出如圖1.7所示的“選擇默認(rèn)環(huán)境設(shè)置”對(duì)話(huà)框，本書(shū)是Visual C+ 編程，故選擇“Visual C+開(kāi)發(fā)設(shè)置”，單擊“啟動(dòng)Visual Studio”按鈕進(jìn)入開(kāi)發(fā)環(huán)境。1.1.1 Visual Studio 2010安裝Visual Studio 2010的Visual C+集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的起始界面如圖1.8所示。1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項(xiàng)目工程選擇菜單命令“文件”“新建”“項(xiàng)目”，如圖1.9所示。 1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項(xiàng)目工程系

4、統(tǒng)彈出“新建項(xiàng)目”對(duì)話(huà)框（如圖1.10所示），左邊“項(xiàng)目類(lèi)型”樹(shù)中默認(rèn)選項(xiàng)為“Visual C+”“MFC”，對(duì)應(yīng)右邊“模板”選擇“MFC應(yīng)用程序”。1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項(xiàng)目工程單擊“確定”按鈕，彈出“MFC應(yīng)用程序向?qū)А睂?duì)話(huà)框（如圖1.11所示），接下來(lái)我們將在這個(gè)對(duì)話(huà)框的指引下輕松完成創(chuàng)建VC工程的工作，單擊“下一步”按鈕繼續(xù)。1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項(xiàng)目工程在“應(yīng)用程序類(lèi)型”界面（如圖1.12所示）選中“基于對(duì)話(huà)框”單選按鈕。1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項(xiàng)目工程接下來(lái)的“用戶(hù)界面功能”和“高級(jí)功能”界面（如圖1.13所示）都采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置，連續(xù)單擊“下一步

5、”按鈕跳過(guò)。1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項(xiàng)目工程最后一步出現(xiàn)的是“生成的類(lèi)”，稍留意下可以看到，系統(tǒng)已經(jīng)自動(dòng)為程序建立了兩個(gè)類(lèi)CGetIPAndPortApp和CGetIPAndPortDlg（如圖1.14所示）。1.1.3 Visual C+可視化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境工作區(qū)主界面將呈現(xiàn)的樣子如圖1.15所示。1.1.3 Visual C+可視化設(shè)計(jì)主工作區(qū)大致分為三部分，最左邊是供用戶(hù)瀏覽程序結(jié)構(gòu)的，包括好幾個(gè)選項(xiàng)卡界面，常用的是解決方案資源管理器、類(lèi)視圖和資源視圖，如圖1.16所示。1.1.3 Visual C+可視化設(shè)計(jì)在本例的三個(gè)類(lèi)中，CAboutDlg類(lèi)和CGetIPAndPortDl

6、g類(lèi)都有各自的對(duì)話(huà)框界面資源。資源視圖中Dialog目錄下有它們的ID號(hào)（對(duì)應(yīng)的分別是IDD_ABOUTBOX和IDD_GETIPANDPORT_ DIALOG），雙擊ID號(hào)可以打開(kāi)其對(duì)話(huà)框的界面設(shè)計(jì)工作區(qū)，如圖1.17所示。1.1.3 Visual C+可視化設(shè)計(jì)只是針對(duì)本書(shū)所介紹的網(wǎng)絡(luò)編程，有一個(gè)控件需要特別提一下，那就是IP地址控件（如圖1.18所示）。它在界面上的顯示效果如圖1.19所示。 1.1.3 Visual C+可視化設(shè)計(jì)選擇工具箱中的控件設(shè)計(jì)程序界面，可以看到VC界面設(shè)計(jì)環(huán)境的使用極其方便，絲毫不比VB遜色。在布局界面時(shí)可以使用工具欄中提供的功能調(diào)整各個(gè)控件的大小、對(duì)齊方式。

7、如圖1.20所示，1.1.3 Visual C+可視化設(shè)計(jì)最終設(shè)計(jì)出的程序界面效果如圖1.21所示。1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序例如，為了在程序代碼中獲得用戶(hù)輸入的IP，需要給IP地址控件關(guān)聯(lián)一個(gè)變量。如圖1.22所示，右擊該控件，在彈出的菜單中選擇“添加變量”命令。 1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序出現(xiàn)“添加成員變量向?qū)А睂?duì)話(huà)框（如圖1.23所示），將變量命名為“m_ip”，變量類(lèi)別為“Control”。1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序下面接著添加變量，給用于接收端口號(hào)的文本框關(guān)聯(lián)Value變量strport（如圖1.24所示）。1.1.4 一個(gè)

8、簡(jiǎn)單的Visual C+小程序再設(shè)置該文本框的Number屬性為T(mén)rue（如圖1.25所示），之所以這樣設(shè)置，是為了限定用戶(hù)只能在這個(gè)文本框中輸入數(shù)字形式的端口號(hào)。1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序本程序還有一個(gè)文本框是用于顯示程序獲取的IP和端口的，給它關(guān)聯(lián)Control型變量m_showIpAndPort，并且設(shè)置Read Only屬性為T(mén)rue（作為顯示信息窗口的文本框一般都設(shè)為只讀模式），如圖1.26所示。 1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序程序界面上的“獲取”按鈕是實(shí)現(xiàn)本程序功能的關(guān)鍵，編程工作主要就是給這個(gè)按鈕添加事件處理程序。右擊“獲取”按鈕，在彈出的功能

9、菜單中選擇“添加事件處理程序”命令，如圖1.27所示。1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序在“事件處理程序向?qū)А睂?duì)話(huà)框中將這個(gè)處理程序命名為“OnShowIpAndPort”，如圖1.28所示。1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序單擊“添加編輯”按鈕，進(jìn)入代碼編輯窗口（如圖1.29所示），VC自動(dòng)打開(kāi)需要編輯的程序代碼文件GetIPAndPortDlg.cpp并定位到源文件中相應(yīng)的位置，供用戶(hù)添加自己的代碼。1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序?yàn)椤矮@取”按鈕編寫(xiě)的事件過(guò)程代碼如下：BYTE nFild4;/分別存放IP地址的四個(gè)字段CString sip; /IP

10、地址的字符串形式（可以直接顯示在界面上的）UpdateData(); /刷新對(duì)話(huà)框界面，獲取用戶(hù)輸入/驗(yàn)證輸入是否合法if(m_ip.IsBlank()/若用戶(hù)沒(méi)有填寫(xiě)IP地址，則提示填寫(xiě)AfxMessageBox(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)IP地址!);return;if(strport.IsEmpty()/若用戶(hù)忘了指定端口號(hào)，則提醒其指定AfxMessageBox(請(qǐng)指定進(jìn)程端口!);return;/獲取用戶(hù)輸入的IP地址值m_ip.GetAddress(nFild0,nFild1,nFild2,nFild3);/將IP地址格式化為可以在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示的字符串sip.Format(%d.%d.%d.%d,

11、nFild0,nFild1,nFild2,nFild3);/在界面上顯示用戶(hù)輸入的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程地址（包括所在主機(jī)的IP和端口）m_showIpAndPort.SetWindowTextA(sip + : + strport);m_ip.SetFocus();/焦點(diǎn)回到IP地址欄1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序雙擊“關(guān)于”按鈕，為其添加事件過(guò)程（如圖1.30所示）。“關(guān)于”按鈕的Click事件代碼如下：CAboutDlg dlg;dlg.DoModal();/顯示“關(guān)于”對(duì)話(huà)框1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序單擊工具欄上的“啟動(dòng)調(diào)試”（ ）按鈕，程序界面如圖1.31所示。

12、我們先不填寫(xiě)IP地址而直接單擊“獲取”按鈕，看看會(huì)發(fā)生什么。程序彈出了消息框，提醒填寫(xiě)IP地址（如圖1.32所示）。 1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序填寫(xiě)完合法IP，再故意不填端口號(hào)，單擊“獲取”按鈕后，程序同樣也會(huì)彈出消息框，提醒輸入端口號(hào)（如圖1.33所示）。1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序在IP和端口都合法填寫(xiě)的情況下，單擊“獲取”按鈕，程序就會(huì)將用戶(hù)輸入的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程地址（IP+端口）顯示在下方的輸出文本框中，如圖1.34所示。1.1.4 一個(gè)簡(jiǎn)單的Visual C+小程序單擊“關(guān)于”按鈕，程序彈出“關(guān)于GetIPAndPort”對(duì)話(huà)框（如圖1.35所示），這是

13、一個(gè)版本聲明對(duì)話(huà)框，每一個(gè)Windows程序幾乎都有這樣一個(gè)對(duì)話(huà)框，用于聲明版本號(hào)和版權(quán)信息。1 . 2 網(wǎng)絡(luò)編程基礎(chǔ)知識(shí)1.2.1 1.2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)要做到有條不紊地交換數(shù)據(jù)，就必須遵守一些事先約定好的規(guī)則，這些規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定就稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Network Protocol），它主要由以下三個(gè)要素組成：（1）語(yǔ)法語(yǔ)法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式；（2）語(yǔ)義語(yǔ)義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動(dòng)作，以及做出何種響應(yīng)；（3）同步同步，即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說(shuō)明。1.2.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議該協(xié)議將網(wǎng)絡(luò)功能劃分成獨(dú)立的四層結(jié)構(gòu)，自上而下分別是應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)際層和

14、網(wǎng)絡(luò)接口層，如圖1.36所示。1.2.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議其實(shí)TCP/IP并不是一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議，而是由一系列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所組成的協(xié)議集合（協(xié)議族），這個(gè)龐大的協(xié)議家族按照如圖1.37所示的分層結(jié)構(gòu)組織起來(lái)構(gòu)成的有機(jī)整體稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。1.2.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議1. 1. 應(yīng)用層（應(yīng)用層（Application LayerApplication Layer）。）。應(yīng)用層在TCP/IP協(xié)議棧的第4層，即最高層，它提供面向用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如進(jìn)行文件的傳輸服務(wù)和遠(yuǎn)程登錄服務(wù)等。不同的用戶(hù)對(duì)應(yīng)用層服務(wù)的需求不同。因此，應(yīng)用層定義了許多面向用戶(hù)的，提供特定服務(wù)的協(xié)議。比較常用的有遠(yuǎn)程登錄協(xié)議（Telnet）、文件傳輸協(xié)議（

15、FTP）、超文本傳輸協(xié)議（HTTP）、域名系統(tǒng)（DNS）、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）、郵局協(xié)議（POP3）和即時(shí)通信協(xié)議（OICQ）等。2. 2. 傳輸層（傳輸層（Transport LayerTransport Layer）。）。在應(yīng)用層之下的是傳輸層，有的書(shū)中也稱(chēng)為“運(yùn)輸層”。在TCP/IP協(xié)議棧中，傳輸層處于第3層。傳輸層完成通常所說(shuō)的兩臺(tái)主機(jī)之間的通信，其實(shí)質(zhì)是兩臺(tái)主機(jī)上對(duì)應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)程之間應(yīng)用進(jìn)程之間的通信，也稱(chēng)為端到端（End to End）通信。1.2.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議3. 3. 網(wǎng)際層（網(wǎng)際層（Internet LayerInternet Layer）

16、。）。網(wǎng)際層在TCP/IP協(xié)議棧的第2層，也稱(chēng)為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層（互聯(lián)層）或Internet層，因該層的主要協(xié)議是IP，所以也可簡(jiǎn)稱(chēng)為IP層。它是TCP/IP協(xié)議棧中最重要的一層，主要功能是將源主機(jī)上的分組根據(jù)需要發(fā)送到Internet中的任何一臺(tái)目標(biāo)主機(jī)上。4. 4. 網(wǎng)絡(luò)接口層（網(wǎng)絡(luò)接口層（Host-to-network LayerHost-to-network Layer）。）。網(wǎng)絡(luò)接口層處于TCP/IP協(xié)議棧的最低層，它負(fù)責(zé)將其之上的網(wǎng)絡(luò)層所要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)（即IP數(shù)據(jù)報(bào)）發(fā)送到其下面的物理網(wǎng)絡(luò)，或接收由物理網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到該目標(biāo)機(jī)的數(shù)據(jù)幀，并抽出IP數(shù)據(jù)報(bào)交給網(wǎng)際層。1.2.2 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程界面

17、平時(shí)上網(wǎng)的時(shí)候如果單擊桌面右下角任務(wù)欄上表示網(wǎng)絡(luò)連接的圖標(biāo)，在彈出的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)對(duì)話(huà)框中單擊“屬性”按鈕，就可以在連接使用的項(xiàng)目列表中看到已經(jīng)內(nèi)置于操作系統(tǒng)之中的TCP/IP了，如圖1.38所示。1.2.2 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程界面學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程首先要清楚所做的是哪一個(gè)層次上的編程工作。目前，網(wǎng)絡(luò)的四層體系結(jié)構(gòu)中的三層已經(jīng)有了成熟可靠的實(shí)現(xiàn)實(shí)體，如圖1.39所示。編程界面有兩種形式，一種是由內(nèi)核直接提供的系統(tǒng)調(diào)用，在Windows下表現(xiàn)為Windows API函數(shù)；另一種是以程序庫(kù)方式提供的各種函數(shù)和類(lèi)。1.2.2 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程界面TCP/IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的應(yīng)用程序是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程界面（Socket，即

18、套接字）實(shí)現(xiàn)的。（1）Windows Socket的概念。Windows Socket顧名思義，就是在Windows環(huán)境下使用的Socket，那么Socket又是什么呢？它是一套網(wǎng)絡(luò)編程機(jī)制（或規(guī)范），簡(jiǎn)稱(chēng)為Winsock。（2）Windows Socket的來(lái)源。Socket最早是UNIX操作系統(tǒng)下流行的一種網(wǎng)絡(luò)編程接口，于1983年在Berkeley（加州大學(xué)伯克利分校）4.2 BSD操作系統(tǒng)中被首先引入，因此被稱(chēng)為Berkeley Socket API。1.2.3 網(wǎng)絡(luò)程序工作機(jī)理通信時(shí)，其中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)程序?qū)⒁獋鬏數(shù)囊欢涡畔?xiě)入它所在主機(jī)的Socket中，該Socket通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)接口卡相連的傳輸介質(zhì)將這段信息發(fā)送到另外一臺(tái)主機(jī)的Socket中，使這段信息能夠傳送到其他程序中，如圖1.40所示。1.2.3 網(wǎng)絡(luò)程序工作機(jī)理為了滿(mǎn)足不同的通信程序?qū)νㄐ刨|(zhì)量和性能的要求，一般的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都提供了以下三種不同類(lèi)型的套接字，以供用戶(hù)在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)程序時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行選擇。 流式套接字（SOCK_STREAM）。它提供了一種可靠的、面向連接的雙向數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無(wú)差錯(cuò)、無(wú)重復(fù)地發(fā)送，內(nèi)設(shè)流量控制，被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)看作是無(wú)記錄邊界的字節(jié)流。 數(shù)據(jù)報(bào)套接字（SOCK_DGRAM）。它提供了一種無(wú)連接、不可靠的雙向數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。數(shù)據(jù)以獨(dú)立的包形式被發(fā)送，并且保留了記錄邊界，不提供可靠性保