WinSock异步编程

WinSock异步编程

简介

• 同步
  每个函数在下一条语句执行以前必须完成
• 异步
  Windows的消息是异步的，不按照事先定义的顺序发生的。
  当程序开始一个任务时，可以告诉Windows在任务完成时发送一条消息，收到消息时根据任务的完成结果再决定下一步做什么，处理完这条消息，控制权又返回给Windows，系统继续执行其他的任务。

同步模型中，当执行一些需要花费很长时间才能完成的功能时，程序会被阻塞，无法进行其他的操作，只能等待这个功能完成。

异步WinSock则不同，在执行一个费时的网络操作时，程序用WSAAsyncSelect向Windows系统注册一条消息，指明感兴趣的网络事件，告诉系统任务完成时用这条消息来通知程序。这样，正在进行的网络操作如果不能立即完成，会返回错误码，告诉系统正在处理而不会阻塞程序，程序还可以进行其他的各种操作。网络操作完成时，无论成功还是失败，应用程序的窗口过程会收到之前注册的消息，消息中有操作完成的结果，程序根据消息中的参数判断发生了什么网络事件，决定下一步的工作。

WSAAsyncSelect

该函数提供一个异步I/O模型，使用它应用程序不会在调用某一个套接口函数时阻塞，函数会立即返回给调用者。

当要求的操作完成时，应用程序会收到消息，程序根据消息中指明的事件来决定做什么样的处理。

int WSAAPI WSAAsyncSelect(SOCKET s, HWND hWnd,u_int wMsg,long IEvent);

成功返回0，表明应用程序的事件注册成功；

失败返回SOCKET_ERROR，应用程序可以调用WSAGetLastError()得到具体的错误码。

• s 要求事件通知的套接口描述符
• hWnd 窗口句柄，网络事件发生时向这个窗口发消息
• wMsg 网络事件发生时应用程序会收到的消息
• IEvent 事件组合

WSAAsyncSelect要求WinSock监测套接口s上的事件，当检查到lEvent参数中规定的网络事件时，向窗口hWnd发送wMsg消息。

会自动把套接口设置为非阻塞模式，要再设为阻塞模式，应用程序必须再调用WSAAsyncSelect ，并且将IEvent 参数设置为0，清除与套接口相关的事件，然后调用ioctlsocket 设置为阻塞模式

程序感兴趣的事件必须一次设置完成， 后面的设置会覆盖前面的

套接口网络事件

当套接口上指定的发生网络事件的应用程序收到wMsg时，wParam是发生网络事件的套接口句柄，IParam 的低16字节表明发生了什么事件，高16位是错误码

WinSock定义了两个宏来提取网络事件和错误码

#define WSAGETSELECTEVENT(lParam) LOWORD(lParam)
#define WSAGETSELECTERROR(lParam) HIWORD(lParam)

调用WSAAsyncSelect的返回值与网络事件错误之间的区别

• 调用WSAAsyncSelect函数失败时，可以用WSAGetLastError()得到具体的错误码
• 收到网络事件通知时，只能用WSAGETSELECTERROR提取错误码，不能用WSAGetLastError函数
• 调用函数错误与网络事件错误是不同的，函数错误是指函数是否已经成功启动了用户要求的操作，而网络事件是指事件是否有错误。
• 如果函数调用失败，一定不会收到网络事件；成功时，收到的网络事件可能是成功，也可能是失败。

套接口上的事件具有继承性，套接口上的事件具有继承性，调用accept接受新的连接创建的套接口与侦听套接口有同样的事件属性。

如果侦听套接口上调用WSAAsyncSelect设置了FD_ACCEPT、FD_READ、FD_WRITE和FD_CLOSE，那么在侦听套接口上接受的任何套接口上都有这些事件，并且在与侦听套接口相同的消息上接收这些网络事件通知。

如果应用程序想在accept的套接口上有不同的消息和事件，需要重新调用WSAAsyncSelect设置事件通知条件。

WinSock向应用程序的窗口发送了一个网络事件后，不会再发送同样的事件通知，除非应用程序调用了相关函数，重新启用了事件通知。 如：服务器连续调用两次send向客户端发送数据，第一次200字节，会收到FD_READ通知，如果客户端没有调用recv接收这200字节数据，那么后面再发送100字节数据到达客户端时，就不会再有FD_READ通知。直到客户端调用recv后，才会重新启用FD_READ事件。

套接口事件及通知条件

• FD_ACCEPT
  只有listen套接口会收到FD_ACCEPT事件。
  当有新的客户与服务器建立连接时，服务器应用程序会收到FD_ACCEPT事件。
  收到FD_ACCEPT事件后，要调用accept函数接收新的连接
• FD_CONNECT
  客户端的应用程序才会收到FD_CONNECT。
  应用程序调用connect函数与服务器建立连接，连接过程经过三次握手，建立连接不会立即成功。
  无论成功与否，connect 会先返回给调用程序，错误码为WSAEWOULDBLOCK，连接完成后客户端应用程序会收到FD_CONNECT事件通知。
• FD_READ
  当有新的数据到达，并且还没有发送FD_READ时，会向应用程序发送FD_READ事件通知。
  收到FD_READ应用程序调用recv接收数据，应用程序不需要一次读完所有的数据。
  在Windows中是事件驱动的，当调用recv时，如果数据没有读完，Windows还会发送FD_READ通知。
  对于一个FD_READ事件，应用程序如果调用了多次recv，每次都没读完数据，那么每个recv都会导致系统发送一个FD_READ通知。

为了避免这种情况，应用程序可以在recv前用WSAAsyncSelect取消FD_READ事件。

• 收到FD_READ通知不一定就能接收到数据，通知有可能是前面recv时导致发送的，但数据已接收完。

WinSock不合理之处:当调用recv恰好接收完数据，即使缓冲区中已经没有数据了，还是会发送FD_READ

• FD_WRITE
  收到FD_WRITE意味着套接口是可写的，可以调用send或sendto发送数据。
  的，可以调用send或sendto发送数据。当第一次调用connect连接成功或调用accept接受一个连接时，应用程序都会收到FD_WRITE。

连接建立成功后，就可以发送数据，如果应用程序发送的数据比较多，TCP/IP协议不能及时把数据发送给对方，应用程序的数据会暂时保存在套接口发送缓冲区中。

当缓冲区满时，再调用send就会失败，错误为WSAEWOULDBLOCK。

协议把数据发送出去，发送缓冲区又有空间时，会向应用程序发送FD_WRITE通知。

• FD_OOB
  当套接口被配置为单独接收紧急数据，即紧急数据不与正常数据一起接收，并收到了对方send(MSG_OOB)发送的紧急数据时，应用程序会收到FD_OOB事件通知。
  收到FD_OOB事件通知，应用程序需要调用recv(MSG_OOB)接收紧急数据。

• 接收缓冲区中只有OOB数据，调用recv，标志为0，则会失败，错误码为WSAEWOULDBLOCK。调用recv(MSG_OOB)会收到OOB数据。
• 发送OOB数据send(soc，data，len，MSG_OOB)，无论len是多长，接收到的OOB只有一个字节，是data的最后一个字节。
  当len大于1时，接收数据的应用程序会先收到FD_OOB事件，调用recv(MSG_OOB)接收data最后一个字节的OOB数据。之后会收到FD_READ，调用recv接收OOB前面的正常数据
• 发送n次OOB时，只要send之间的间隔较长，数据没有在发送时组合到一个分组中，而接收方一直没有接收OOB，最后一起接收时，会一次收到n个字节的OOB。

WinSock把OOB放在了一个单独的接收缓冲区中

• 是否单独接收紧急数据是用setsockopt(SO_OOBINLINE)设置的，默认是单独接收OOB
  调用setsockopt(SO_OOBINLINE)，选项值为TRUE时，表示把OOB当作正常数据接收，这样即使收到了OOB，应用程序也不会收到FD_OOB事件，而是FD_READ通知。
• FD_CLOSE
  只适用于面向连接套接口，对方调用shutdown或closesocket关闭连接时会收到FD_CLOSE通知。

建议收到FD_CLOSE，先调用recv把数据接收完再关闭套接口

• FD_CLOSE消息的错误码 --> 表示对方是否是正常关闭还是放弃连接

• 0 正常关闭
• WSAECONNRESET 连接被重设，对方放弃连接

Finger协议

Finger协议的主要功能是查询某一主机上的用户信息。

主机返回用户容易阅读的状态报告，包括用户名、终端位置、任务名称、空闲时间等。

Finger协议的知名端口号是79，协议的格式没有特别的要求，大部分情况下客户端只需要发送一个"命令行"。根据"命令行"和服务器的不同，客户端收到的信息会有所变化。

服务器一发送完数据就关闭连接。

• 如果客户端发送的是空行，即只有，服务器把当前使用系统的所有用户都发送给客户端。
• 如果客户端规定了用户名，如"Alice"，那么服务器应该只把这个用户的情况报告给客户端。
• 如果用户名与服务器上的多个登录用户匹配，这些匹配的用户信息应该都发送给客户端。
• 当查询的用户没有登录时，服务器报告用户名、最后的注销时间。

用户也可以留下一条短消息，服务器在应答中包含这条消息。

常用的操作系统，如Linux、Windows都带有Finger程序，基本格式为：finger [user]@host。其中user规定了想要查询的用户，它是可选的，没有这个参数，则显示服务器上所有用户的信息。而host指定了要查询的服务器。

Finger服务器程序

0. 服务器程序固定在知名端口79上侦听
1. 预先定义用户信息 --> 用于测试
2. 目前程序只有开始菜单，没有结束或者停止菜单
3. 开始Finger服务器，需要单击File菜单中的Start

FingerSrv.c

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#include <tchar.h>
#include "resource1.h"
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") /* WinSock使用的库函数 */
#define WM_SOCKET_NOTIFY   (WM_USER + 11) /* 自定义socket消息 */
#define FINGER_DEF_PORT    79 /* 侦听的端口 */
#define ID_EDIT_LOG        1  /* 日志控件的标识 */
/* 定义控件的风格 */
#define EDIT_STYLE  (WS_CHILD | WS_VISIBLE | WS_BORDER | ES_LEFT | \
                        ES_MULTILINE | WS_HSCROLL | WS_VSCROLL)
#define FINGER_LINE_END  "\r\n" /* 行结束符 */
#define FINGER_MAX_BUF    1024  /* 最大的接收缓冲区 */
#define FINGER_MAX_SOC       8  /* 最多可以接受的客户数 */
#define TABLE_SIZE(a) (sizeof(a) / sizeof(a[0]))
/* 定义用户信息 */
struct UserInfo
{
    const char* szUser;  // 用户名 
    const char* szFullName; // 全称 
    const char* szMessage;  // 留下的消息 
};
struct UserInfo FingerUser[] =
{
    { "Alice",  "Alice Joe",   "Welcome! I am on vacation." },
    { "Smith",  "Smith David", "Learn to fly like a bird." },
    { "Rubin",  "Jeff Rubin",  "How are you!" }
};
/* 定义全局变量 */
static HWND hWndLog;       /* 输出日志信息的窗口句柄 */
static SOCKET hLstnSoc;    /* 侦听socket句柄 */
static SOCKET hClntSoc[FINGER_MAX_SOC]; /* 客户端的socket句柄 */
static LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);  // 窗口处理函数 
static SOCKET FingerListenSoc(HWND hWnd, unsigned short port);
static void FingerOnSocketNotify(WPARAM wParam, LPARAM lParam);
static void LogPrintf(const TCHAR* szFormat, ...);


int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
    PSTR szCmdLine, int iCmdShow)
{
    TCHAR szClassName[] = TEXT("FingerSrv");
    HWND        hWnd;
    MSG         msg;
    WNDCLASS    wndclass;
    WSADATA     wsaData;
    int i;
    WSAStartup(WINSOCK_VERSION, &wsaData); /* 初始化 */
    memset(hClntSoc, INVALID_SOCKET, FINGER_MAX_SOC * sizeof(SOCKET));

    /* 注册窗口类 */
    wndclass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wndclass.lpfnWndProc = WndProc;  /* 窗口过程处理函数 */
    wndclass.cbClsExtra = 0;
    wndclass.cbWndExtra = 0;
    wndclass.hInstance = hInstance;
    wndclass.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    wndclass.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
    wndclass.lpszMenuName = (LPCSTR)IDR_FINGER_SRV; /* 菜单 */
    wndclass.lpszClassName = szClassName; /* 窗口类名 */
    if (!RegisterClass(&wndclass))
    {
        MessageBox(NULL, TEXT("TRequires Windows NT!"), szClassName, 0);
        return 0;
    }

    // 在内存中创建窗口 
    hWnd = CreateWindow(szClassName,          /* 与注册的类名相同 */
        TEXT("Finger Server"),/* 窗口标题 */
        WS_OVERLAPPEDWINDOW,  /* 窗口风格 */
        CW_USEDEFAULT,        /* 初始x坐标 */
        CW_USEDEFAULT,        /* 初始y坐标 */
        CW_USEDEFAULT,        /* 初始宽度 */
        CW_USEDEFAULT,        /* 初始高度 */
        NULL,                 /* 父窗口句柄 */
        NULL,                 /* 菜单句柄 */
        hInstance,            /* 程序实例句柄 */
        NULL);                /* 程序参数 */
    ShowWindow(hWnd, iCmdShow); /* 显示窗口 */
    UpdateWindow(hWnd);         /* 更新窗口 */
    /* 消息循环 */
    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
    {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    /* 关闭socket */
    for (i = 0; i < FINGER_MAX_SOC; i++)
    {
        if (hClntSoc[i] != INVALID_SOCKET)
            closesocket(hClntSoc[i]);
    }
    closesocket(hLstnSoc);
    WSACleanup();
    return msg.wParam;
}


static LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message,
    WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    int cxClient, cyClient;
    int wmId, wmEvent;
    switch (message)
    {
    case WM_CREATE:
        MessageBox(hWnd, "Start", "infor", 0);
        hWndLog = CreateWindow(TEXT("edit"), NULL, EDIT_STYLE,
            0, 0, 0, 0, hWnd, (HMENU)ID_EDIT_LOG,
            ((LPCREATESTRUCT)lParam)->hInstance, NULL);
        return 0;
    case WM_SIZE:
        cxClient = LOWORD(lParam);
        cyClient = HIWORD(lParam);
        MoveWindow(hWndLog, 0, 0, cxClient, cyClient, FALSE);
        return 0;
    case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0);
        return 0;
    case WM_COMMAND:
        wmId = LOWORD(wParam);
        wmEvent = HIWORD(wParam);
        switch (wmId)
        {
        case IDM_START:
            MessageBox(hWnd, "IDM_START", "infor", 0);
            hLstnSoc = FingerListenSoc(hWnd, FINGER_DEF_PORT);
            if (hLstnSoc == INVALID_SOCKET)
                MessageBox(hWnd, TEXT("Listen error"), TEXT("Finger"), 0);
            return 0;
        case IDM_EXIT:
            DestroyWindow(hWnd);
            return 0;
        }
        break;
    case WM_SOCKET_NOTIFY:
        FingerOnSocketNotify(wParam, lParam);
        return 0;
    }
    return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);// 系统默认处理函数 
}

static SOCKET FingerListenSoc(HWND hWnd, unsigned short port)
{
    struct sockaddr_in soc_addr; /* socket地址结构 */
    SOCKET lstn_soc; /* 侦听socket句柄 */
    int result;
    /* 创建侦听socket */
    lstn_soc = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    result = WSAAsyncSelect(lstn_soc, hWnd, WM_SOCKET_NOTIFY,
        FD_ACCEPT | FD_READ | FD_CLOSE);
    /* 由系统来分配地址 */
    soc_addr.sin_family = AF_INET;
    soc_addr.sin_port = htons(port);
    soc_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    /* 绑定socket */
    result = bind(lstn_soc, (struct sockaddr*)&soc_addr, sizeof(soc_addr));
    if (result == SOCKET_ERROR)
    {
        closesocket(lstn_soc);
        return INVALID_SOCKET;
    }
    //套接口所对应的TCP控制块从CLOSED状态转变到LISTEN状态
    result = listen(lstn_soc, SOMAXCONN); /* 侦听来自客户端的连接 */
    if (result == SOCKET_ERROR)
    {
        closesocket(lstn_soc);
        return INVALID_SOCKET;
    }
    LogPrintf(TEXT("Finger server is running ...\r\n"));
    return lstn_soc;
}

static SOCKET FingerOnAccept(SOCKET lstn_soc)
{
    struct sockaddr_in soc_addr; /* socket地址结构 */
    int i, addr_len = sizeof(soc_addr); /* 地址长度 */
    SOCKET data_soc;
    /* 接受新的连接 */
    data_soc = accept(lstn_soc, (struct sockaddr*)&soc_addr, &addr_len);
    if (data_soc == INVALID_SOCKET)
    {
        LogPrintf(TEXT("accept error: %i.\r\n"), WSAGetLastError());
        return INVALID_SOCKET;
    }
    for (i = 0; i < FINGER_MAX_SOC; i++)
    {
        if (hClntSoc[i] == INVALID_SOCKET)
        {
            hClntSoc[i] = data_soc;
            break;
        }
    }
    return data_soc;
}

static int FingerOnRead(SOCKET clnt_soc)
{
    int i, j, result, buflen = FINGER_MAX_BUF - 1;
    int iFind = 0, iCount = TABLE_SIZE(FingerUser);
    char cBuf[FINGER_MAX_BUF], cSendBuf[FINGER_MAX_BUF], * pEnd;
    struct UserInfo* pUser;
    /* 查找客户端对应的socket句柄 */
    for (i = 0; i < FINGER_MAX_SOC; i++)
    {
        if (hClntSoc[i] == clnt_soc)
            break;
    }
    if (i == FINGER_MAX_SOC)
        return FALSE;
    result = recv(clnt_soc, cBuf, buflen, 0);  /* 接收数据 */
    if (result <= 0)
    {
        closesocket(clnt_soc);
        hClntSoc[i] = INVALID_SOCKET;
        return FALSE;
    }
    cBuf[result] = 0; // 在后方添加一个'\0', 也是buflen = FINGER_MAX_BUF -1的原因 
    LogPrintf(TEXT("recv >: %s\r\n"), cBuf);
    /* 搜索用户名结尾的 "\r\n" */
    pEnd = strstr(cBuf, FINGER_LINE_END);
    if ((pEnd != NULL) && (pEnd != cBuf))
        *pEnd = 0; /*结尾的 "\r\n" 换成 0, 便于查找 */
    for (j = 0; j < iCount; j++) /* 查找用户信息 */
    {
        pUser = &FingerUser[j];
        if (strcmp(cBuf, FINGER_LINE_END) == 0) /* 所有用户 */
            buflen = sprintf(cSendBuf, "%s\r\n", pUser->szUser);
        else if (strcmp(cBuf, pUser->szUser) == 0) /* 特定用户 */
            buflen = sprintf(cSendBuf, "%s: %s, %s\r\n", pUser->szUser,
                pUser->szFullName, pUser->szMessage);
        else
            continue;
        iFind++;
        result = send(clnt_soc, cSendBuf, buflen, 0);
        if (result > 0)
            LogPrintf(TEXT("send <: %s\r\n"), cSendBuf);
    }
    if (!iFind)
        send(clnt_soc, "The user is not found.\r\n", 24, 0);
    closesocket(clnt_soc); // 关闭连接 
    hClntSoc[i] = INVALID_SOCKET;
    return TRUE;
}

static void FingerOnClose(SOCKET clnt_soc)
{
    int i;
    /* 查找客户端对应的socket句柄 */
    for (i = 0; i < FINGER_MAX_SOC; i++)
    {
        if (hClntSoc[i] == clnt_soc)
        {
            closesocket(clnt_soc);
            hClntSoc[i] = INVALID_SOCKET;
            break;
        }
    }
}

static void FingerOnSocketNotify(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    int iResult = 0;
    WORD wEvent, wError;
    wEvent = WSAGETSELECTEVENT(lParam); /* LOWORD */
    wError = WSAGETSELECTERROR(lParam); /*HIWORD */
    switch (wEvent)
    {
    case FD_READ:
        if (wError)
        {
            LogPrintf(TEXT("FD_READ error #%i."), wError);
            return;
        }
        FingerOnRead(wParam);
        break;
    case FD_ACCEPT:
        if (wError || (wParam != hLstnSoc))
        {
            LogPrintf(TEXT("FD_ACCEPT error #%i."), wError);
            return;
        }
        FingerOnAccept(wParam);
        break;
    case FD_CLOSE:
        FingerOnClose(wParam);
        break;
    }
}

static void LogPrintf(const TCHAR * szFormat, ...)
{
    int iBufLen = 0, iIndex;
    TCHAR szBuffer[FINGER_MAX_BUF];
    va_list pVaList;
    va_start(pVaList, szFormat);
#ifdef UNICODE
    iBufLen = _vsnwprintf(szBuffer, FINGER_MAX_BUF, szFormat, pVaList);
#else
    iBufLen = _vsnprintf(szBuffer, FINGER_MAX_BUF, szFormat, pVaList);
#endif
    va_end(pVaList);
    iIndex = GetWindowTextLength(hWndLog);
    SendMessage(hWndLog, EM_SETSEL, (WPARAM)iIndex, (LPARAM)iIndex);
    SendMessage(hWndLog, EM_REPLACESEL, FALSE, (LPARAM)szBuffer);
    SendMessage(hWndLog, EM_SCROLLCARET, 0, 0);
}

resource1.h

//{{NO_DEPENDENCIES}}
// Microsoft Visual C++ 生成的包含文件。
// 供 Resource.rc 使用
//
#define IDR_MENU1                       101
#define IDR_FINGER_SRV                  101
#define ID_CMD_ST                       40001
#define ID_CMD_                         40002
#define ID_CMD_EXIT                     40003
#define IDM_START                       40004
#define IDM_EXIT                        40005

// Next default values for new objects
// 
#ifdef APSTUDIO_INVOKED
#ifndef APSTUDIO_READONLY_SYMBOLS
#define _APS_NEXT_RESOURCE_VALUE        102
#define _APS_NEXT_COMMAND_VALUE         40006
#define _APS_NEXT_CONTROL_VALUE         1001
#define _APS_NEXT_SYMED_VALUE           101
#endif
#endif

Resource.rc

// Microsoft Visual C++ generated resource script.
//
#include "resource1.h"
#define APSTUDIO_READONLY_SYMBOLS
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// Generated from the TEXTINCLUDE 2 resource.
//
#include "winres.h"
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#undef APSTUDIO_READONLY_SYMBOLS
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 中文(简体，中国) resources
#if !defined(AFX_RESOURCE_DLL) || defined(AFX_TARG_CHS)
LANGUAGE LANG_CHINESE, SUBLANG_CHINESE_SIMPLIFIED
#pragma code_page(936)
#ifdef APSTUDIO_INVOKED
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// TEXTINCLUDE
//
1 TEXTINCLUDE
BEGIN
    "resource1.h\0"
END
2 TEXTINCLUDE
BEGIN
    "#include ""winres.h""\r\n"
    "\0"
END
3 TEXTINCLUDE
BEGIN
    "\r\n"
    "\0"
END
#endif    // APSTUDIO_INVOKED
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// Menu
//
IDR_FINGER_SRV MENU
BEGIN
    POPUP "CMD"
    BEGIN
        MENUITEM "Start",                       IDM_START
        MENUITEM SEPARATOR
        MENUITEM "Exit",                        IDM_EXIT
    END
END

#endif    // 中文(简体，中国) resources
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#ifndef APSTUDIO_INVOKED
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// Generated from the TEXTINCLUDE 3 resource.
//
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
#endif    // not APSTUDIO_INVOKED

Finger客户端程序

Finger客户端程序FingerClnt根据用户的输入向服务器发送请求，查询对应用户的信息。

程序可以输入的信息有两个：用户名和主机。

• 用户名是要向服务器查询的用户名称；
  用户名可以为空，为空时，客户端只向服务器发送一个空行“\r\n”，要求得到服务器所有已登录用户的信息。
  用户名不为空时，程序取得用户名，在后面追加协议要求的行结束符“\r\n”，调用send把数据发送给服务器，查询这个特定用户的信息。
• 主机是服务器的IP地址或域名。

使用协议规定的知名端口。

FingerClnt.c

#include <winsock2.h>
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")  /* WinSock使用的库函数 */
#define WM_GETHOST_NOTIFY  (WM_USER + 1)  /* 定义域名查询消息 */
#define WM_SOCKET_NOTIFY   (WM_USER + 11) /* 定义socket消息 */
#define FINGER_DEF_PORT     79 /* 侦听的端口 */
#define FINGER_NAME_LEN    256 /* 一般名字缓冲区长度 */
#define FINGER_MAX_BUF    1024 /* 最大的接收缓冲区 */
/* 定义控件的风格 */
#define STATIC_STYLE   (WS_CHILDWINDOW | WS_VISIBLE | SS_LEFT)
#define BUTTON_STYLE   (WS_CHILD | WS_VISIBLE | BS_PUSHBUTTON)
#define EDIT_STYLE     (WS_CHILD | WS_VISIBLE | WS_BORDER | ES_LEFT)
#define EDIT_STYLE_EXT (EDIT_STYLE | ES_MULTILINE | ES_READONLY | \
                        WS_HSCROLL | WS_VSCROLL)
/* 控件的标识, 是控件在数组中的下标 */
#define ID_EDIT_USER    1  /* 用户 */
#define ID_EDIT_HOST    3  /* 主机 */
#define ID_BTN_FINGER   4  /* 查询按钮的ID */
#define ID_EDIT_LOG     5  /* 日志控件的标识 */
#define TABLE_SIZE(a) (sizeof(a) / sizeof( a[0]) )
/* 控件的属性结构 */
struct Widget
{
    int iLeft;      /* 左上角的x坐标 */
    int iTop;       /* 左上角的y坐标 */
    int iWidth;     /* 宽度 */
    int iHeigh;     /* 高度 */
    int iStyle;     /* 控件的风格 */
    TCHAR *szType;  /* 控件类型: button, edit etc. */
    TCHAR *szTitle; /* 控件上显示的文字 */
};
struct Finger
{
    HWND   hWnd;        /* 窗口句柄 */
    HANDLE hAsyncHost;  /* 域名查询句柄 */
    SOCKET hSoc;        /* socket句柄  */
    char cHostEnt[MAXGETHOSTSTRUCT]; /* 域名查询缓冲区 */
    char szUser[FINGER_NAME_LEN];    /* 用户名 */
    char szHost[FINGER_NAME_LEN];    /* 主机 */
};
/* 定义Finger程序使用的控件 */
 static struct Widget FgrWgt[] =
{
    /* 用户名 */
    { 1, 1, 6,  2, STATIC_STYLE, TEXT("static"), TEXT("用户:") },
    { 7, 1, 24, 2, EDIT_STYLE,   TEXT("edit"), TEXT("Alice") },
    /* 主机 */
    { 33, 1, 6,  2, STATIC_STYLE, TEXT("static"), TEXT("主机:") },
    { 38, 1, 24, 2, EDIT_STYLE,   TEXT("edit"), TEXT("127.0.0.1") },
    /* Finger按钮 */
    { 64, 1, 12, 2, BUTTON_STYLE, TEXT("button"), TEXT("Finger") },
    /* 信息 */
    { 1, 4, 64, 20, EDIT_STYLE_EXT, TEXT("edit"), TEXT("") }
};
/* 定义全局变量 */
static HWND hWndWgt[TABLE_SIZE(FgrWgt)];
static struct Finger gFingerCtrl = { 0, 0, INVALID_SOCKET };
static LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
static void LogPrintf(const TCHAR *szFormat, ...);

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance,
                      PSTR szCmdLine, int iCmdShow)
{
    TCHAR szClassName[] = TEXT("FingerClnt");
    MSG         msg;
    WNDCLASS    wndclass;
    WSADATA     wsaData;
    WSAStartup(WINSOCK_VERSION, &wsaData); /* 初始化 */
    /* 注册窗口类 */
    wndclass.style         = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wndclass.lpfnWndProc   = WndProc;  /* 这是窗口过程 */
    wndclass.cbClsExtra    = 0;
    wndclass.cbWndExtra    = 0;
    wndclass.hInstance     = hInstance;
    wndclass.hIcon         = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);
    wndclass.hCursor       = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
    wndclass.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
    wndclass.lpszMenuName  = NULL; /* 菜单 */
    wndclass.lpszClassName = szClassName; /* 窗口类名 */
    if(!RegisterClass(&wndclass))
    {
        MessageBox(NULL, TEXT("Requires Windows NT!"), szClassName, 0);
        return 0;
    }
    gFingerCtrl.hWnd = CreateWindow(szClassName,/* 与注册类名相同 */
            TEXT("Finger Client"),/* 窗口标题 */
            WS_OVERLAPPEDWINDOW,  /* 窗口风格 */
            CW_USEDEFAULT,        /* 初始x坐标 */
            CW_USEDEFAULT,        /* 初始y坐标 */
            CW_USEDEFAULT,        /* 初始宽度 */
            CW_USEDEFAULT,        /* 初始高度 */
            NULL,                 /* 父窗口句柄 */
            NULL,                 /* 菜单句柄 */
            hInstance,            /* 程序实例句柄 */
            NULL
    );                /* 程序参数 */
    ShowWindow(gFingerCtrl.hWnd, iCmdShow); /* 显示窗口 */
    UpdateWindow(gFingerCtrl.hWnd);         /* 更新窗口 */
    /* 消息循环 */
    while(GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
    {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    if (gFingerCtrl.hSoc != INVALID_SOCKET)
        closesocket(gFingerCtrl.hSoc);
    WSACleanup();
    return msg.wParam;
}

static void FingerOnCreate(HWND hWnd, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    HINSTANCE hInstance = ((LPCREATESTRUCT) lParam)->hInstance;
    int i, iCount = TABLE_SIZE(FgrWgt);
    int cxChar, cyChar;
    struct Widget *pWgt;
    // GetDialogBaseUnits返回系统的对话基本单位
    // 该基本单位为系统字体字符的平均宽度和高度。
    cxChar = LOWORD(GetDialogBaseUnits());
    cyChar = HIWORD(GetDialogBaseUnits());
    /* 创建控件 */
    for (i = 0; i < iCount; i++)
    {
        pWgt = &FgrWgt[i];
        hWndWgt[i] = CreateWindow(pWgt->szType, pWgt->szTitle,
               pWgt->iStyle, pWgt->iLeft * cxChar, pWgt->iTop * cyChar,
               pWgt->iWidth * cxChar, pWgt->iHeigh * cyChar,
               hWnd, (HMENU) i, hInstance, NULL);
    }
}

static BOOL FingerOnCommand(HWND hWnd,WPARAM wParam,LPARAM lParam)
{
    int wmId = LOWORD(wParam), wmEvent = HIWORD(wParam);
    /* 处理BN_CLICKED, 得到用户输入的信息 */
    if ((wmId == ID_BTN_FINGER) && (wmEvent == BN_CLICKED))
    {
        if (gFingerCtrl.hAsyncHost)
               return TRUE;
        if (gFingerCtrl.hSoc != INVALID_SOCKET)
        {
            closesocket(gFingerCtrl.hSoc);
            gFingerCtrl.hSoc = INVALID_SOCKET;
        }
        GetWindowText(hWndWgt[ID_EDIT_USER], gFingerCtrl.szUser,
               FINGER_NAME_LEN);
        GetWindowText(hWndWgt[ID_EDIT_HOST], gFingerCtrl.szHost,
               FINGER_NAME_LEN);
        // 异步方式 
        gFingerCtrl.hAsyncHost = WSAAsyncGetHostByName(hWnd,
            WM_GETHOST_NOTIFY, gFingerCtrl.szHost,
            gFingerCtrl.cHostEnt, MAXGETHOSTSTRUCT);
        if (gFingerCtrl.hAsyncHost == 0)
            MessageBox(hWnd, TEXT("Get Host Error"), NULL, 0);
        return TRUE;
    }
    return FALSE;
}

static SOCKET FingerQuery(HWND hWnd)
{
    struct sockaddr_in soc_addr; /* socket地址结构 */
    SOCKET soc; /* Finger的socket句柄 */
    int result;
    unsigned long addr;
    struct hostent *host_ent;
    host_ent = (struct hostent *)gFingerCtrl.cHostEnt;
    addr = *(unsigned long *)host_ent->h_addr; /* 网络字节序 */
    soc = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
    result = WSAAsyncSelect(soc, hWnd, WM_SOCKET_NOTIFY,
                   FD_CONNECT | FD_READ | FD_CLOSE);
    /* 连接的地址和端口 */
    soc_addr.sin_family = AF_INET;
    soc_addr.sin_port = htons(FINGER_DEF_PORT);
    soc_addr.sin_addr.s_addr = addr;
    /* 与服务器建立连接 */
    result = connect(soc, (struct sockaddr *)&soc_addr, sizeof(soc_addr));
    // 返回0 表示已经成功建立连接了 
    if ((result == SOCKET_ERROR) &&
           (WSAGetLastError() != WSAEWOULDBLOCK))
    {
        closesocket(soc);
        MessageBox(hWnd, TEXT("Can't connect server"), NULL, 0);
        return INVALID_SOCKET;
    }
    return soc;
}

static int FingerOnConnect(SOCKET clnt_soc)
{
    int result;
    char cSendBuf[FINGER_MAX_BUF];
    result = sprintf(cSendBuf, "%s\r\n", gFingerCtrl.szUser);
    result = send(clnt_soc, cSendBuf, result, 0);
    return result;
}

static int FingerOnRead(SOCKET clnt_soc)
{
    int result, buflen = FINGER_MAX_BUF -1;
    char cBuf[FINGER_MAX_BUF];
    /* 接收数据 */
    result = recv(clnt_soc, cBuf, buflen, 0);
    if (result <= 0)
    {
        closesocket(clnt_soc);
        return result;
    }
    cBuf[result] = 0; // 末尾添加一个 '\0' 
    LogPrintf(TEXT("%s\r\n"), cBuf);
    return result;
}

static void FingerOnSocketNotify(WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    int iResult = 0;
    WORD wEvent, wError;
    wEvent = WSAGETSELECTEVENT(lParam); /* LOWORD */
    wError = WSAGETSELECTERROR(lParam); /* HIWORD */
    switch (wEvent)
    {
    case FD_CONNECT:
        if (wError)
        {
            LogPrintf(TEXT("FD_CONNECT error #%i"), wError);
            return;
        }
        FingerOnConnect(wParam);
        break;
    case FD_READ:
        if (wError)
        {
            LogPrintf(TEXT("FD_READ error #%i"), wError);
            return;
        }
        FingerOnRead(wParam);
        break;
    case FD_CLOSE:
        closesocket(wParam);
        gFingerCtrl.hSoc = INVALID_SOCKET;
        break;
    }
}

static LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message,
                        WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    int cyChar, cxClient, cyClient;
    int iError;
    struct Widget *pWgt;
    switch (message)
    {
    case WM_CREATE:
        FingerOnCreate(hWnd, wParam, lParam);
        return 0;
    case WM_SIZE:
        cxClient = LOWORD(lParam);
        cyClient = HIWORD(lParam);
        cyChar = HIWORD(GetDialogBaseUnits());
        pWgt = &FgrWgt[ID_EDIT_LOG];
        MoveWindow(hWndWgt[ID_EDIT_LOG], pWgt->iLeft,
               pWgt->iTop * cyChar, cxClient, cyClient, FALSE);
        return 0;
    case WM_DESTROY:
        PostQuitMessage(0);
        return 0;
    case WM_COMMAND:
        if (FingerOnCommand(hWnd, wParam, lParam))
            return 0;
        break;
    case WM_GETHOST_NOTIFY:
        iError = WSAGETASYNCERROR(lParam);
        if (iError || wParam != (WPARAM)gFingerCtrl.hAsyncHost)
        {
            gFingerCtrl.hAsyncHost = 0;
            MessageBox(hWnd, TEXT("Get Host Result Error"), NULL, 0);
            return 0; /* 发生错误 */
        }
        gFingerCtrl.hAsyncHost = 0;
        gFingerCtrl.hSoc = FingerQuery(hWnd);
        return 0;
    case WM_SOCKET_NOTIFY:
        FingerOnSocketNotify(wParam, lParam);
        return 0;
    }
    return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
}


static void LogPrintf(const TCHAR * szFormat, ...)
{
    int iBufLen = 0, iIndex;
    TCHAR szBuffer[FINGER_MAX_BUF];
    va_list pVaList;
    va_start(pVaList, szFormat);
#ifdef UNICODE
    iBufLen = _vsnwprintf(szBuffer, FINGER_MAX_BUF, szFormat, pVaList);
#else
    iBufLen = _vsnprintf(szBuffer, FINGER_MAX_BUF, szFormat, pVaList);
#endif
    va_end(pVaList);
    iIndex = GetWindowTextLength(hWndWgt[ID_EDIT_LOG]);
    SendMessage(hWndWgt[ID_EDIT_LOG], EM_SETSEL, (WPARAM)iIndex, (LPARAM)iIndex);
    SendMessage(hWndWgt[ID_EDIT_LOG], EM_REPLACESEL, FALSE, (LPARAM)szBuffer);
    SendMessage(hWndWgt[ID_EDIT_LOG], EM_SCROLLCARET, 0, 0);
}