WinSocket模型的探讨——select模型（转收藏）

转贴自：http://blog.csdn.net/dylgsy/

查找了很多资料都找不到select模型的详细用法，《Windows网络编程》这本书上也只是写了一个简单的回应服务器，就连writefds的用法都没讲，也不知道什么时候利用“可写”来发文件。这些都是我的疑问，相信很多研究网络编程的同路人也碰到了我的这些问题。这些疑问在这篇文章中都解决了！耗费了偶很多的精力去猜测去思考！

感觉一些已经得道的高人都不肯把这些问题说透彻点，唉，只能靠自己去摸索了，希望这篇文章能对你有用，也希望一些高人能出来指点指点！

SOCKET模型的出现是为了解决“一个客户端一线程”的问题，为了WINDOWS的线程切换不要太频繁，我们可以使用WINDOWS的SOCKET模型。但在论坛里又看到了一些文章说现在的计算机硬件相当发达，成万的线程切换根本不是什么问题。无论怎么样，既然这些模型被MS发明了出来，就有它的道理，我们还是好好来学习一下吧。

对于select模型，大家都知道用select函数，然后判断读集、写集。但如何使用select，最终写好的Server又是一个怎么样的结构呢？

select可以这样用，写成两个函数，SelectSend和SelectRecv，这两个函数和一般的send\recv不同的地方在于它是有超时值的，这样就不会把程序完全阻塞了。这两个函数大概如下（参考《PC网络游戏编程》）：

SelectRecv(...)

int SelectRecv(SOCKET hSocket, char * pszBuffer, int nBufferSize,

DWORD dwTimeout)

{

ASSERT(hSocket != NULL);

if (hSocket == NULL)

return ( SOCKET_ERROR );

FD_SET fd = { 1 , hSocket} ;

TIMEVAL tv = {dwTimeout, 0 } ;

int nBytesReceived = 0 ;

if (select( 0 , & fd, NULL, NULL, & tv) == 0 )

goto CLEAR;

if ((nBytesReceived = recv(hSocket, pszBuffer, nBufferSize, 0 )) == SOCKET_ERROR)

goto CLEAR;

return nBytesReceived;

CLEAR:

SetLastError(WSAGetLastError()); // 超时

return (SOCKET_ERROR);

}

SelectSend(...)

int SelectSend(SOCKET hSocket, char const * pszBuffer,

int nBufferSize, DWORD dwTimeout)

{

if (hSocket == NULL)

return (SOCKET_ERROR);

int nBytesSent = 0 ;

int nBytesThisTime;

const char * pszTemp = pszBuffer;

do {

nBytesThisTime = Send_Block(hSocket,pszTemp, nBufferSize - nBytesSent, dwTimeout);

if (nBytesThisTime < 0 )

return (SOCKET_ERROR);

// 如果一次没有发送成功

nBytesSent += nBytesThisTime;

// 改变当前字符指针

pszTemp += nBytesThisTime;

} while (nBytesSent < nBufferSize);

return nBytesSent;

}

这样就可以利用上面两个函数写发送和接收程序了！我们下面来看看如何使用select模型建立我们的Server，下面分了4个文件，大家可以拷贝下来实际编译一下。首先有两个公用的文件：CommonSocket.h、CommonCmd.h。他们都是放在 Common Include 目录中的！然后就是SelectServer.cpp和SocketClient.cpp这两个文件，可以分别建立两个工程把他们加进去编译！有些关键的地方我都写在文件注释里了，可以自己看看，这些是我写的。为了方便大家拷贝，我就不用“代码插入”的方式了。直接贴到下面！

/**********************************************************************************************************************/

第一个文件

/*/
文件：SelectServer.cpp
说明：

此文件演示了如何使用select模型来建立服务器，难点是select的writefds在什么时候使用。
好好看看代码就能很明白的了，可以说我写这些代码就是为了探索这个问题的！找了很多资料都找不到！！

在这里我怀疑是否可以同时读写同一个SOCKET，结果发现是可以的，但是最好别这样做。因为会导致包的顺序不一致。

这里说一下SELECT模型的逻辑：
我们如果不使用select模型，在调用recv或者send时候会导致程序阻塞。如果使用了select
就给我们增加了一层保护，就是说在调用了select函数之后，对处于读集合的socket进行recv操作
是一定会成功的（这是操作系统给我们保证的）。对于判断SOCKET是否可写时也一样。
而且就算不可读或不可写，使用了select也不会锁死！因为 select 函数提供了超时！利用这个特性还可以
做异步connect，也就是可以扫描主机，看哪个主机开了服务（远程控制软件经常这样干哦！）

我们如何利用这种逻辑来设计我们的server呢？
这里用的方法是建立一个SocketInfo，这个SocketInfo包括了对Socket当前进行的操作，我把它分为：
{RecvCmd, RecvData, ExecCmd} 一开始socket是处于一个RecvCmd的状态，
然后取到了CMD（也就是取到了指令，可想象一下CPU得到了指令后干什么），然后就要取数据了，取得指令
知道要干什么，取得了数据就可以实际开始干了。实际开始干就是ExecCmd，在这个状态之后都是需要
发送数据的了，所以把他们都放在判断SOCKET可写下面<就是 if(FD_ISSET(vecSocketInfo[i].sock, &fdWrite)) >，
即当Socket可写就可以发送信息给客户端了。

发送的根本协议是这样的：先发一个SCommand的结构体过去，这个结构体说明了指令和数据的长度。
然后就根据这个长度接收数据。最后再给客户端做出相应的响应！

根据这种代码结构，可以很方便的添加新的功能。

错误处理做得不太好，以后再补充了。

其他的如注释，结构，命名等的编码规范都用了个人比较喜欢的方式。

输出：
..\Bin\SelectServer.exe

用法：
直接启动就可以了

Todo:
下一步首先完成各个SOCKET的模型，然后公开自己的研究代码。
功能方面就是：
1、服务器可以指定共享文件夹
2、客户端可以列出服务器共享了哪些文件
3、客户端可以列出哪些用户在线，并可以发命令和其他用户聊天
4、加上界面
/*/

#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib, "WS2_32")

#include <windows.h>

#pragma warning(disable: 4786)
#include <iostream>
#include <vector>
#include <map>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;

#include "..\Common Include\CommonSocket.h"
#include "..\Common Include\CommonCmd.h"

typedef struct tagSocketInfo
{
SOCKET sock;
ECurOp eCurOp;
SCommand cmd;
char *data;
}SSocketInfo;

// 登录用户的列表
map<string, SOCKET> g_LoginUsers;

// 注册用户的列表(用户名，密码)
map<string, string> g_RegUSers;

// 用于退出服务器
bool g_bExit = false;

void DoRecvCmd(vector<SSocketInfo> &vecSockInfo, int idx);
void DoRecvData(vector<SSocketInfo> &vecSockInfo, int idx);
void DoExecCmd(vector<SSocketInfo> &vecSockInfo, int idx);

bool DoAuthen(SOCKET sock, char *data, DWORD len);
bool DoGetFile(SOCKET sock, char *data, DWORD len);
bool DoRegister(SOCKET sock, char *data, DWORD len);

void GetRegUsers();

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : RemoveByIndex
// 功能描述     : 根据 index 来删除 VECTOR 里的元素
// 参数         : vector<T> &vec [in]
// 参数         : int nIdx   [in]
// 返回值       : void
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
template<class T>
void EraseByIndex(vector<T> &vec, int nIdx)
{
vector<T>::iterator it;
it = vec.begin() + nIdx;
vec.erase(it);
}

void main()
{
InitWinsock();

vector<SSocketInfo> vecSocketInfo;

SOCKET sockListen = BindServer(PORT);
ULONG NonBlock = 1;
ioctlsocket(sockListen, FIONBIO, &NonBlock);

SOCKET sockClient;

GetRegUsers();

FD_SET fdRead;
FD_SET fdWrite;

while(!g_bExit)
{
  // 每次调用select之前都要把读集和写集清空
  FD_ZERO(&fdRead);
  FD_ZERO(&fdWrite);

  // 设置好读集和写集
  FD_SET(sockListen, &fdRead);
  for(int i = 0; i < vecSocketInfo.size(); i++)
  {
   FD_SET(vecSocketInfo[i].sock, &fdRead);
   FD_SET(vecSocketInfo[i].sock, &fdWrite);
  }

  // 调用select函数
  if(select(0, &fdRead, &fdWrite, NULL, NULL) == SOCKET_ERROR)
  {
   OutErr("select() Failed!");
   break;
  }

  // 说明可以接受连接了
  if(FD_ISSET(sockListen, &fdRead))
  {
   char szClientIP[50];
   sockClient = AcceptClient(sockListen, szClientIP);
   cout << szClientIP << " 连接上来" << endl;

ioctlsocket(sockClient, FIONBIO, &NonBlock);

   SSocketInfo sockInfo;
   sockInfo.sock = sockClient;
   sockInfo.eCurOp = RecvCmd;
   // 把接收到的这个socket加入自己的队列中
   vecSocketInfo.push_back(sockInfo);
  }

  for(i = 0; i < vecSocketInfo.size(); i++)
  {
   // 如果可读
   if(FD_ISSET(vecSocketInfo[i].sock, &fdRead))
   {
    switch(vecSocketInfo[i].eCurOp)
    {
    case RecvCmd:
     DoRecvCmd(vecSocketInfo, i);
     break;

    case RecvData:
     DoRecvData(vecSocketInfo, i);
     break;

    default:
     break;
    }
   }

   // 如果可写
   if(FD_ISSET(vecSocketInfo[i].sock, &fdWrite))
   {
    switch(vecSocketInfo[i].eCurOp)
    {
    case ExecCmd:
     DoExecCmd(vecSocketInfo, i);
     break;

    default:
     break;
    }
   }
  }
}
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : DoRecvCmd
// 功能描述     : 获取客户端传过来的cmd
// 参数         : vector<SSocketInfo> &vecSockInfo
// 参数         : int idx
// 返回值       : void
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
void DoRecvCmd(vector<SSocketInfo> &vecSockInfo, int idx)
{
SSocketInfo *sockInfo = &vecSockInfo[idx];
int nRet = RecvFix(sockInfo->sock, (char *)&(sockInfo->cmd), sizeof(sockInfo->cmd));

// 如果用户正常登录上来再用 closesocket 关闭 socket 会返回0
// 如果用户直接关闭程序会返回 SOCKET_ERROR，强行关闭
if(nRet == SOCKET_ERROR || nRet == 0)
{
  OutMsg("客户端已退出。");
  closesocket(sockInfo->sock);
  sockInfo->sock = INVALID_SOCKET;
  EraseByIndex(vecSockInfo, idx);
  return;
}
sockInfo->eCurOp = RecvData;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : DoRecvData
// 功能描述     : DoRecvCmd 已经获得了指令，接下来就要获得执行指令所需要的数据
// 参数         : vector<SSocketInfo> &vecSockInfo
// 参数         : int idx
// 返回值       : void
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
void DoRecvData(vector<SSocketInfo> &vecSockInfo, int idx)
{
SSocketInfo *sockInfo = &vecSockInfo[idx];
// 为数据分配空间，分配多一位用来放最后的0
sockInfo->data = new char[sockInfo->cmd.DataSize + 1];
memset(sockInfo->data, 0, sockInfo->cmd.DataSize + 1);

// 接收数据
int nRet = RecvFix(sockInfo->sock, sockInfo->data, sockInfo->cmd.DataSize);
if(nRet == SOCKET_ERROR || nRet == 0)
{
  OutMsg("客户端已退出。");
  closesocket(sockInfo->sock);
  sockInfo->sock = INVALID_SOCKET;
  EraseByIndex(vecSockInfo, idx);
  return;
}

sockInfo->eCurOp = ExecCmd;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : DoExecCmd
// 功能描述     : 指令和执行指令所需数据都已经准备好了，接下来就可以执行命令
// 参数         : vector<SSocketInfo> &vecSockInfo
// 参数         : int idx
// 返回值       : void
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
void DoExecCmd(vector<SSocketInfo> &vecSockInfo, int idx)
{
SSocketInfo *sockInfo = &vecSockInfo[idx];
switch(sockInfo->cmd.CommandID)
{
case CMD_AUTHEN:
  DoAuthen(sockInfo->sock, sockInfo->data, sockInfo->cmd.DataSize);
   break;
case CMD_GETFILE:
  DoGetFile(sockInfo->sock, sockInfo->data, sockInfo->cmd.DataSize);
  break;
case CMD_REGISTER:
  DoRegister(sockInfo->sock, sockInfo->data, sockInfo->cmd.DataSize);
  break;
default:
  break;
}

// 执行完命令后就设置回接收指令状态
sockInfo->eCurOp = RecvCmd;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : DoAuthen
// 功能描述     : 对用户名和密码做验证
// 参数         : SOCKET sock
// 参数         : char *data
// 参数         : DWORD len
// 返回值       : bool
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool DoAuthen(SOCKET sock, char *data, DWORD len)
{
// 取得用户名和密码的字符串
// 格式为 "dyl 123"

char *pBuf = data;
int nIdx = 0;
char szName[10];
memset(szName, 0, 10);
char szPass[10];
memset(szPass, 0, 10);

while (*pBuf != ' ')
{
szName[nIdx++] = *pBuf++;
}
szName[nIdx] = '\0';

*pBuf++;

nIdx = 0;
while (*pBuf != '\0')
{
szPass[nIdx++] = *pBuf++;
}
szPass[nIdx] = '\0';

char szSend[30];
memset(szSend, 0, 30);
bool bUserExist = false;

if( g_RegUSers.find(string(szName)) != g_RegUSers.end() )
{
  if(strcmp(g_RegUSers[szName].c_str(), szPass) == 0)
  {
   strcpy(szSend, "UP OK!");
   g_LoginUsers[szName] = sock;
  }
  else
  {
   strcpy(szSend, "P Err!");
  }
}
else
{
// 不存在这个用户
  strcpy(szSend, "U Err!");
}

int nRet = SendFix(sock, szSend, strlen(szSend));

if(nRet == SOCKET_ERROR)
return false;

// 执行完了就释放data
delete []data;

return true;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : DoGetFile
// 功能描述     : 为用户提供文件
// 参数         : SOCKET sock
// 参数         : char *data
// 参数         : DWORD len
// 返回值       : bool
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool DoGetFile(SOCKET sock, char *data, DWORD len)
{
// 打开文件，判断文件是否存在
HANDLE hFile = CreateFile(data, GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ,
  NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

if(hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
  OutMsg("文件不存在！");
  DWORD dwSize = 0;
  SendFix(sock, (char *)&dwSize, sizeof(dwSize));
  return false;
}
else
{// 发送文件信息

  // 发送文件大小，发送过去
  DWORD dwFileSize = GetFileSize(hFile, NULL);
  int nRet = SendFix(sock, (char *)&dwFileSize, sizeof(dwFileSize));
  if(nRet == SOCKET_ERROR)
   return false;

  // 读文件记录并发送
  DWORD nLeft = dwFileSize;
  char szBuf[1024];
  DWORD nCurrRead = 0;
  while(nLeft > 0)
  {
   if(!ReadFile(hFile, szBuf, 1024, &nCurrRead, NULL))
   {
    OutErr("ReadFile failed!");
    return false;
   }
   SendFix(sock, szBuf, nCurrRead);
   nLeft -= nCurrRead;
  }

  CloseHandle(hFile);
}

delete []data;
return true;
}

bool DoRegister(SOCKET sock, char *data, DWORD len)
{
// 取得用户名和密码的字符串
// 格式为 "dyl 123"

bool bReturn = true;
char *pBuf = data;
int nIdx = 0;
char szName[10];
memset(szName, 0, 10);
char szPass[20];
memset(szPass, 0, 20);

while (*pBuf != ' ')
{
szName[nIdx++] = *pBuf++;
}
szName[nIdx] = '\0';

*pBuf++;

nIdx = 0;
while (*pBuf != '\0')
{
szPass[nIdx++] = *pBuf++;
}
szPass[nIdx] = '\0';

char szSend[30];
memset(szSend, 0, 30);

HANDLE hFile = CreateFile("Users.lst", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, NULL,
  OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
if(hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
  hFile = CreateFile("Users.lst", GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ, NULL,
   CREATE_NEW, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
  if(hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
  {
   OutMsg("创建文件Users.lst失败！");
   strcpy(szSend, "REG ERR!");
   bReturn = false;
  }
  else
  {
   // 在开始加
   SetFilePointer(hFile, 0, 0, FILE_BEGIN);
   DWORD dwWritten = 0;
   if(!WriteFile(hFile, szName, 10, &dwWritten, NULL))
   {
    OutMsg("WriteFile failed!");
    strcpy(szSend, "REG ERR!");
    bReturn = false;
   }
   if(!WriteFile(hFile, szPass, 20, &dwWritten, NULL))
   {
    OutMsg("WriteFile failed!");
    strcpy(szSend, "REG ERR!");
    bReturn = false;
   }

   CloseHandle(hFile);

// 读回到已注册用户列表中
GetRegUsers();

   strcpy(szSend, "REG OK!");
  }
}
else
{
  // 移动到最后追加
  SetEndOfFile(hFile);
  DWORD dwWritten = 0;
  if(!WriteFile(hFile, szName, 10, &dwWritten, NULL))
  {
   OutMsg("WriteFile failed!");
   strcpy(szSend, "REG ERR!");
   bReturn = false;
  }
  if(!WriteFile(hFile, szPass, 20, &dwWritten, NULL))
  {
   OutMsg("WriteFile failed!");
   strcpy(szSend, "REG ERR!");
   bReturn = false;
  }

CloseHandle(hFile);

// 读回到已注册用户列表中
GetRegUsers();

strcpy(szSend, "REG OK!");
}
int nRet = SendFix(sock, szSend, strlen(szSend));
if(nRet == SOCKET_ERROR)
bReturn = false;

// 执行完了就释放data
delete []data;

return bReturn;
}

void GetRegUsers()
{
g_RegUSers.clear();

char szName[10];
char szPwd[20];

HANDLE hFile = CreateFile("Users.lst", GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, NULL,
  OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
if(hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
  OutMsg("用户列表不存在！");
}
else
{
  DWORD dwFileSize = 0;
  dwFileSize = GetFileSize(hFile, NULL);

  SetFilePointer(hFile, 0, 0, FILE_BEGIN);

  DWORD dwRead = 0;


  DWORD dwLeft = dwFileSize;
  while(dwLeft > 0)
  {
   memset(szName, 0, 10);
   memset(szPwd, 0, 20);
   if(!ReadFile(hFile, szName, 10, &dwRead, NULL))
   {
    DWORD dwErr = GetLastError();
    OutMsg("ReadFile failed!");
   }
   dwLeft -= dwRead;
   if(!ReadFile(hFile, szPwd, 20, &dwRead, NULL))
   {
    DWORD dwErr = GetLastError();
    OutMsg("ReadFile failed!");
   }
   dwLeft -= dwRead;
   g_RegUSers[szName] = szPwd;
  }
}

CloseHandle(hFile);
}

/**********************************************************************************************************************/

第二个文件

/*/
文件：SocketClient.cpp

说明：
此文件是作为测试的客户端，实现了登录和取文件的功能。
和服务端的交互就是采用了发送命令、数据长度，然后发送具体的数据这样的顺序。
详细可看服务端的说明。

基本逻辑是这样的，客户端要先登录服务端，然后登录成功之后，才能进行相应的操作。

错误处理做得不太好，以后再补充了。

其他的如注释，结构，命名等的编码规范都用了个人比较喜欢的方式。

输出：
..\Bin\SocketClient.exe

用法：
可以 SocketClient Server_IP
或者直接启动SocketClient，会提示你输入服务端的IP

Todo:
下一步首先完成各个SOCKET的模型，然后公开自己的研究代码。
功能方面就是：
1、服务器可以指定共享文件夹
2、客户端可以列出服务器共享了哪些文件
3、客户端可以列出哪些用户在线，并可以发命令和其他用户聊天
/*/

#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib, "WS2_32")

#include <iostream>
using namespace std;

#include <stdlib.h>

#include "..\Common Include\CommonSocket.h"
#include "..\Common Include\CommonCmd.h"

bool g_bAuth = false;

void GetFile(SOCKET sock);
bool Auth(SOCKET sock, char *szName, char *szPwd);
bool RegisterUser(SOCKET sock, char *szName, char *szPwd);

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : Usage
// 功能描述     : 提示程序用法
// 返回值       : void
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Usage()
{
printf("*******************************************\n");
printf("Socket Client                            \n");
printf("Written by DYL                         \n");
printf("Email: dylgsy@163.com                 \n");
printf("Usage: SocketClient.exe Server_IP          \n");
printf("*******************************************\n");
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : Menu
// 功能描述     : 选择服务的界面
// 返回值       : void
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
void Menu()
{
system("cls");
printf("********************************************\n");
printf("请选择操作：        \n\n");
printf("1、取得文件         \n");
printf("2、退出          \n");
printf("********************************************\n");
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : LoginMenu
// 功能描述     : 用户登录的界面
// 返回值       : void
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
void LoginMenu()
{
cout << "请按任意键继续操作．" <<endl;
getchar();
system("cls");
printf("********************************************\n");
printf("请选择操作：        \n\n");
printf("1、登录          \n");
printf("2、注册          \n");
printf("3、退出          \n");
printf("********************************************\n");
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : Login
// 功能描述     : 用户登录的界面逻辑
// 参数         : SOCKET sock
// 返回值       : bool
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool Login(SOCKET sock)
{
bool bGoOn = true;
while(bGoOn)
{
  LoginMenu();
  int nChoose = 0;
  cin >> nChoose;

  char szName[10];
  char szPwd[20];
  char szConfirmPwd[20];
  memset(szName, 0, 10);
  memset(szPwd, 0, 20);
  memset(szConfirmPwd, 0, 20);

bool bGoOnLogin = true;

  switch(nChoose)
  {
  case 1:
   while(bGoOnLogin)
   {
    cout << "请输入你的用户名：";
    cin >> szName;
    cout << "请输入你的密码：";
    cin >> szPwd;
    if(Auth(sock, szName, szPwd))
    {
     return true;
    }
    else
    {
     char c;
     cout << "继续登录？y/n" << endl;
     cin >> c;
     switch(c)
     {
     case 'y':
      bGoOnLogin = true;
      break;
     case 'n':
      bGoOnLogin = false;
      break;
     default:
      break;
     }
    }
   }
   break;

  case 2:
   cout << "请输入你的用户名：";
   cin >> szName;
   cout << "请输入你的密码：";
   cin >> szPwd;
   cout << "请再次输入你的密码：";
   cin >> szConfirmPwd;
   if(strcmp(szPwd, szConfirmPwd) != 0)
   {
    cout << "前后密码不一致" << endl;
   }
   else
   {
    if(!RegisterUser(sock, szName, szPwd))
    {
     cout << "注册用户失败!" << endl;
    }
   }
   break;

  case 3:
   bGoOn = false;
   return false;
  default:
   break;
  }
}

return false;
}

void main(int argc, char *argv[])
{
system("cls");
char szServerIP[20];
memset(szServerIP, 0, 20);

if(argc != 2)
{
  cout << "请输入服务器IP：";
  cin >> szServerIP;
}
else
{
  strcpy(szServerIP, argv[1]);
}
InitWinsock();
SOCKET sockServer;
sockServer = ConnectServer(szServerIP, PORT, 1);
if(sockServer == NULL)
{
  OutErr("连接服务器失败！");
  return;
}
else
{
  OutMsg("已和服务器建立连接！");
}

// 要求用户登录
if(!Login(sockServer))
return;

// 登录成功，让用户选择服务
int nChoose = 0;
bool bExit = false;
while(!bExit)
{
  Menu();
  cin >> nChoose;
  switch(nChoose)
  {
  case 1:  // 获取文件
   GetFile(sockServer);
   break;
  case 2:
   bExit = true;
   break;
  default:
   break;
  }
}
shutdown(sockServer, SD_BOTH);
closesocket(sockServer);

}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : Auth
// 功能描述     : 用户登录认证
// 参数         : SOCKET sock
// 参数         : char *szName
// 参数         : char *szPwd
// 返回值       : bool
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool Auth(SOCKET sock, char *szName, char *szPwd)
{
char szCmd[50];
memset(szCmd, 0, 50);
strcpy(szCmd, szName);
strcat(szCmd, " ");
strcat(szCmd, szPwd);

SCommand cmd;
cmd.CommandID = CMD_AUTHEN;
cmd.DataSize = strlen(szCmd);

int nRet;
nRet = SendFix(sock, (char *)&cmd, sizeof(cmd));
if(nRet == SOCKET_ERROR)
{
  OutErr("SendFix() failed!");
  return false;
}
else
{
  SendFix(sock, szCmd, strlen(szCmd));
  char szBuf[10];
  memset(szBuf, 0, 10);
  recv(sock, szBuf, 10, 0);
  if(strcmp(szBuf, "UP OK!") == 0)
  {
   cout << "登录成功。" << endl;
   g_bAuth = true;
  }
  else if(strcmp(szBuf, "U Err!") == 0)
  {
   cout << "此用户不存在。" << endl;
   g_bAuth = false;
  }
  else if(strcmp(szBuf, "P Err!") == 0)
  {
   cout << "密码错误。" << endl;
   g_bAuth = false;
  }
}
return g_bAuth;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : GetFile
// 功能描述     : 取得服务器的文件
// 参数         : SOCKET sock
// 返回值       : void
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
void GetFile(SOCKET sock)
{
if(!g_bAuth)
{
  OutMsg("用户还没登录！请先登录");
  return;
}

char szSrcFile[MAX_PATH];
char szDstFile[MAX_PATH];
memset(szSrcFile, 0, MAX_PATH);
memset(szDstFile, 0, MAX_PATH);

cout << "你要取得Server上的文件：";
cin >> szSrcFile;

cout << "你要把文件存在哪里：";
cin >> szDstFile;

SCommand cmd;
cmd.CommandID = CMD_GETFILE;
cmd.DataSize = strlen(szSrcFile);

// 发送命令
SendFix(sock, (char *)&cmd, sizeof(cmd));

// 发送文件名
SendFix(sock, szSrcFile, strlen(szSrcFile));

// 接收文件长度
DWORD dwFileSize = 0;
RecvFix(sock, (char*)&dwFileSize, sizeof(dwFileSize));

if(dwFileSize == 0)
{
OutMsg("文件不存在");
return;
}

// 接收文件内容
DWORD dwLeft = dwFileSize;
char szBuf[1024];
HANDLE hFile = CreateFile(szDstFile, GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,
  NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
if(hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
{
  hFile = CreateFile(szDstFile, GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,
   NULL, CREATE_NEW, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
  if(hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
  {
   OutErr("CreateFile failed!");
   return;
  }
}
while(dwLeft > 0)
{
  memset(szBuf, 0, 1024);
  // 这里是不确定文件内容的，所以要用recv，不能用RecvFix
  int nRead = recv(sock, szBuf, 1024, 0);
  if(nRead == SOCKET_ERROR)
   OutErr("RecvFix Error!");

  DWORD dwWritten = 0;
  if(!WriteFile(hFile, szBuf, nRead, &dwWritten, NULL))
  {
   OutErr("WriteFile error!");
   return;
  }
  dwLeft -= dwWritten;
}

CloseHandle(hFile);

OutMsg("接收文件成功！");
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : RegisterUser
// 功能描述     : 注册新用户
// 参数         : SOCKET sock
// 参数         : char *szName
// 参数         : char *szPwd
// 返回值       : bool
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool RegisterUser(SOCKET sock, char *szName, char *szPwd)
{
char szCmd[50];
memset(szCmd, 0, 50);
strcpy(szCmd, szName);
strcat(szCmd, " ");
strcat(szCmd, szPwd);

SCommand cmd;
cmd.CommandID = CMD_REGISTER;
cmd.DataSize = strlen(szCmd);

// 发送命令
int nRet = SendFix(sock, (char *)&cmd, sizeof(cmd));
if(nRet == SOCKET_ERROR)
{
  OutErr("SendFix() failed!");
  return false;
}
else
{
  // 发送用户名和密码串
  SendFix(sock, szCmd, strlen(szCmd));
  char szBuf[10];
  memset(szBuf, 0, 10);

  recv(sock, szBuf, 10, 0);
  if(strcmp(szBuf, "REG OK!") == 0)
  {
   cout << "注册成功。" << endl;
   return true;
  }
  else if(strcmp(szBuf, "REG ERR!") == 0)
  {
   cout << "注册失败." << endl;
   return false;
  }
}

return false;
}

/**********************************************************************************************************************/

第三个文件，公用的

/*/
文件: CommonSocket.h
说明:
实现了服务端和客户端一些公用的函数!
/*/

#ifndef __COMMONSOCKET_H__
#define __COMMONSOCKET_H__

#include <iostream>
using namespace std;

#define OutErr(a) cout << (a) << endl \
      << "出错代码：" << WSAGetLastError() << endl \
      << "出错文件：" << __FILE__ << endl  \
      << "出错行数：" << __LINE__ << endl \

#define OutMsg(a) cout << (a) << endl;

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : InitWinsock
// 功能描述     : 初始化WINSOCK
// 返回值       : void
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
void InitWinsock()
{
// 初始化WINSOCK
WSADATA wsd;
if( WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsd) != 0)
{
  OutErr("WSAStartup()");
}
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : ConnectServer
// 功能描述     : 连接SERVER
// 参数         : char *lpszServerIP IP地址
// 参数         : int nPort    端口
// 返回值       : SOCKET    SERVER 的 Socket
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
SOCKET ConnectServer(char *lpszServerIP, int nPort, ULONG NonBlock)
{
SOCKET sServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
//ioctlsocket(sServer, FIONBIO, &NonBlock);

struct hostent *pHost = NULL;
struct sockaddr_in servAddr;
servAddr.sin_family = AF_INET;
servAddr.sin_port = htons(nPort);
servAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(lpszServerIP);

// 如果给的是主机的名字而不是IP地址
if(servAddr.sin_addr.s_addr == INADDR_NONE)
{
  pHost = gethostbyname( lpszServerIP );
  if(pHost == NULL)
  {
   OutErr("gethostbyname Failed!");
   return NULL;
  }
  memcpy(&servAddr.sin_addr, pHost->h_addr_list[0], pHost->h_length);
}

int nRet = 0;
nRet = connect(sServer, (struct sockaddr *)&servAddr, sizeof(servAddr));
if( nRet == SOCKET_ERROR )
{
  OutErr("connect failed!");
  return NULL;
}

return sServer;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : BindServer
// 功能描述     : 绑定端口
// 参数         : int nPort
// 返回值       : SOCKET
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
SOCKET BindServer(int nPort)
{
// 创建socket
SOCKET sServer = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

// 绑定端口
struct sockaddr_in servAddr;
servAddr.sin_family = AF_INET;
servAddr.sin_port = htons(nPort);
servAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

if(bind(sServer, (struct sockaddr *)&servAddr, sizeof(servAddr)) < 0)
{
OutErr("bind Failed!");
return NULL;
}

// 设置监听队列为200
if(listen(sServer, 200) != 0)
{
OutErr("listen Failed!");
return NULL;
}
return sServer;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : AcceptClient
// 功能描述     :
// 参数         : SOCKET sServer [in]
// 参数         : LPSTR lpszIP [out] 返回客户端的IP地址
// 返回值       : SOCKET   [out] 返回客户端的socket
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
SOCKET AcceptClient(SOCKET sListen, LPSTR lpszIP)
{
struct sockaddr_in cliAddrTmp;
int cliAddrSize = sizeof(struct sockaddr_in);
SOCKET sClient = accept(sListen, (struct sockaddr *)&cliAddrTmp, &cliAddrSize);
if(sClient == INVALID_SOCKET)
{
  OutErr("accept failed!");
  return NULL;
}
sprintf(lpszIP, "%s", inet_ntoa(cliAddrTmp.sin_addr));

return sClient;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : RecvFix
// 功能描述     : 接收指定长度的数据，考虑非阻塞socket的情况
// 参数         : SOCKET socket [in]
// 参数         : char *data [in]
// 参数         : DWORD len  [in]
// 参数         : DWORD *retlen [out]
// 返回值       : bool
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
int RecvFix(SOCKET socket, char *data, DWORD len)
{
int retlen = 0;
int nLeft = len;
int nRead = 0;
char *pBuf = data;
while(nLeft > 0)
{
  nRead = recv(socket, pBuf, nLeft, 0);
  if(nRead == SOCKET_ERROR || nRead == 0)
  {
   if(WSAEWOULDBLOCK == WSAGetLastError())
    continue;
   else
    return nRead;
  }

  nLeft -= nRead;
  retlen += nRead;
  pBuf += nRead;
}
return nRead;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : SendFix
// 功能描述     : 发送指定长度的数据，考虑非阻塞socket的情况
// 参数         : SOCKET socket
// 参数         : char *data
// 参数         : DWORD len
// 参数         : DWORD *retlen
// 返回值       : bool
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
int SendFix(SOCKET socket, char *data, DWORD len)
{
int retlen = 0;
int nLeft = len;
int nWritten = 0;
const char *pBuf = data;
while(nLeft > 0)
{
  nWritten = send(socket, data, nLeft, 0);
  if(nWritten == SOCKET_ERROR || nWritten == 0)
  {
   if(WSAEWOULDBLOCK == WSAGetLastError())
    continue;
   else
    return nWritten;
  }

  nLeft -= nWritten;
  retlen += nWritten;
  pBuf += nWritten;
}
return nWritten;
}

/*
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : SelectSend
// 功能描述     : 使用select模型来发送数据，没完成，所以注释掉了
// 参数         : SOCKET sock
// 参数         : FD_SET *wfds
// 参数         : char *data
// 参数         : DWORD len
// 返回值       : bool
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool SelectSend(SOCKET sock, FD_SET *wfds, char *data, DWORD len)
{
FD_ZERO(wfds);
FD_SET(sock, wfds);

if(select(0, NULL, wfds, NULL, NULL) == SOCKET_ERROR)
{
  OutErr("select() Failed!");
  return false;
}
// 如果是可以写的SOCKET，就一直写，直到返回WSAEWOULDBLOCK
if( FD_ISSET(sock, wfds) )
{
  int nLeft = len;
  while(nLeft > 0)
  {
   int nRet = send(sock, data, len, 0);
   if(nRet == SOCKET_ERROR)
    return false;
   nLeft -= nRet;
  }
}

return true;
}

///////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// 函数名       : SelectRecv
// 功能描述     : 使用select模型来接收数据，没完成，所以注释掉了
// 参数         : SOCKET sock
// 参数         : FD_SET *rfds
// 参数         : char *data
// 参数         : DWORD len
// 返回值       : bool
//
///////////////////////////////////////////////////////////////////////
bool SelectRecv(SOCKET sock, FD_SET *rfds, char *data, DWORD len)
{
FD_ZERO(rfds);
FD_SET(sock, rfds);

if(select(0, rfds, NULL, NULL, NULL) == SOCKET_ERROR)
{
  OutErr("select() Failed!");
  return false;
}

if( FD_ISSET(sock, rfds) )
{
  int nLeft = len;
  while(nLeft > 0)
  {
   int nRet = recv(sock, data, len, 0);
   if(nRet == SOCKET_ERROR)
    return false;
   nLeft -= nRet;
  }
}
return true;
}
*/

#endif //__COMMONSOCKET_H__

/**********************************************************************************************************************/

第四个文件，公用的

/*/
文件: CommonCmd.h
说明:
实现了服务端和客户端一些公用的数据结构，所以服务端和客户端都要包含。
其中有命令、SOCKET的当前状态等的定义。
/*/

#ifndef __COMMONCMD_H__
#define __COMMONCMD_H__

#define PORT 5050

// 命令定义
#define CMD_AUTHEN 1 // 登录认证
#define CMD_GETFILE 2 // 获取文件
#define CMD_REGISTER 3 // 注册用户

typedef struct tagCommand
{
int CommandID; // 命令ID
DWORD DataSize; // 后接数据的大小
}SCommand;

// 标志目前的SOCKET该做什么
enum ECurOp
{RecvCmd, RecvData, ExecCmd};

#endif //__COMMONCMD_H__

好了，上面四个文件都搞好了，有兴趣的朋友自己去弄吧，希望对你们有用，好累啊（写文章是一件很累的事情）。有什么问题欢迎探讨！

posted on 2007-01-19 16:44 CPP&&设计模式小屋阅读(2061) 评论(1) 编辑收藏引用所属分类: Network

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