Socket簡介
80年代初，人們在UNIX操作系統下實現TCP/IP協議。
研究人員為TCP/IP網絡通信開發了一個API（應用程序接口）。
這個API稱為Socket接口（套接字）。
SOCKET接口是TCP/IP網絡最為通用的API，也是在INTERNET上進行應用開發最為通用的API。
90年代初，Microsoft聯合了其他幾家公司共同制定了一套WINDOWS下的網絡編程接口，即WindowsSockets規范。
增加了一些異步函數，並增加了符合Windows消息驅動特性的網絡事件異步選擇機制。
WINDOWSSOCKETS規范是一套開放的、支持多種協議的Windows下的網絡編程接口。
從1991年的1.0版到1995年的2.0.8版，經過不斷完善並在Intel、Microsoft、Sun、SGI、Informix、Novell等公司的全力支持下，已成為Windows網絡編程的事實上的標准。
在實際應用中的WINDOWSSOKCETS規范主要有1.1版和2.0版。
兩者的最重要區別是1.1版只支持TCP/IP協議，而2.0版可以支持多協議。
2.0版有良好的向后兼容性，任何使用1.1版的源代碼，二進制文件，應用程序都可以不加修改地在2.0規范下使用。
SOCKET實際在計算機中提供了一個通信端口，可以通過這個端口與任何一個具有SOCKET接口的計算機通信。
應用程序在網絡上傳輸，接收的信息都通過這個SOCKET接口來實現。
在應用開發中就像使用文件句柄一樣，可以對SOCKET句柄進行讀，寫操作。
Socket的機制是什么
簡單的把Socket理解為一個可以連通網絡上不同計算機程序之間的管道，把一堆數據從管道的A端扔進去，則會從管道的B端（也許同時還可以從C、D、E、F……端冒出來）。
管道的端口由兩個因素來唯一確認，即機器的IP地址和程序所使用的端口號。
端口號就是程序員指定的一個數字，如：http的80端口和ftp的21端口。
建議大家自己寫程序不要使用太小的端口號，它們一般被系統占用了，也不要使用一些著名的端口，一般來說使用1000~5000之內的端口比較好。
Socket可以支持數據的發送和接收
它定義一種稱為套接字的變量，發送數據時首先創建套接字，然后使用該套接字的sendto等方法對准某個IP/端口進行數據發送
接收端也首先創建套接字，然后將該套接字綁定到一個IP/端口上，所有發向此端口的數據會被該套接字的recv等函數讀出。如同讀出文件中的數據一樣。
所需的頭文件、庫文件和DLL
最廣泛的Windows Socket2.0版本，所需的一些文件如下（以安裝了VC6為例說明其物理位置）：
（1）頭文件winsock2.h，通常處於C:“Program Files”Microsoft Visual Studio“VC98”INCLUDE；查看該頭文件可知其中又包含了windows.h和pshpack4.h頭文件，因此在windows中的一些常用API都可以使用
（2）庫文件Ws2_32.lib，通常處於C:"Program Files"Microsoft Visual Studio"VC98"Lib；
（3）DLL文件Ws2_32.dll，通常處於C:"WINDOWS"system32。
編寫Socket程序需要的編程基礎
（1） C++語法；
（2） 一點windows SDK的基礎，了解一些SDK的數據類型與API的調用方式；
（3）一點編譯、鏈接和執行的技術。
UDP
所謂UDP，就是發送出去就不管的一種網絡協議。
UDP編程的發送端只管發送就可以了，不用檢查網絡連接狀態。
下面用例1來說明怎樣編寫UDP，並會詳細解釋每個API和數據類型。
SOCKET類型
SOCKET是socket套接字類型，在WINSOCK2.H中有如下定義：
typedef unsigned int u_int;
typedef u_int SOCKET;
可知套接字實際上就是一個無符號整型，它將被Socket環境管理和使用。
套接字將被創建、設置、用來發送和接收數據，最后會被關閉。
WORD類型、MAKEWORD、LOBYTE和HIBYTE宏
WORD類型是一個16位的無符號整型，在WTYPES.H中被定義為：
typedef unsigned short WORD;
目的是提供兩個字節的存儲，在Socket中這兩個字節可以表示主版本號和副版本號。
使用MAKEWORD宏可以給一個WORD類型賦值。例如要表示主版本號2，副版本號0，可以使用以下代碼：
WORD wVersionRequested;
wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 0 );
注意低位內存存儲主版本號2，高位內存存儲副版本號0，其值為0x0002。使用宏LOBYTE可以讀取WORD的低位字節，HIBYTE可以讀取高位字節。
WSADATA類型和LPWSADATA類型
WSADATA類型是一個結構，描述了Socket庫的一些相關信息，其結構定義如下：
typedef struct WSAData {
WORD wVersion;
WORD wHighVersion;
char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1];
char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1];
unsigned short iMaxSockets;
unsigned short iMaxUdpDg;
char FAR * lpVendorInfo;
} WSADATA;
typedef WSADATA FAR *LPWSADATA;
WSAStartup函數
WSAStartup函數被用來初始化Socket環境，它的定義如下：
int PASCAL FAR WSAStartup(WORD wVersionRequired, LPWSADATA lpWSAData);
其返回值為整型，調用方式為PASCAL（即標准類型，PASCAL等於__stdcall），參數有兩個，第一個參數為WORD類型，指明了Socket的版本號，第二個參數為WSADATA類型的指針。
若返回值為0，則初始化成功，若不為0則失敗。
WSACleanup函數
這是Socket環境的退出函數。返回值為0表示成功，SOCKET_ERROR表示失敗。
socket函數
socket的創建函數，其定義為：
SOCKET PASCAL FAR socket (int af, int type, int protocol);
第一個參數為int af，代表網絡地址族，目前只有一種取值是有效的，即AF_INET，代表internet地址族；
第二個參數為int type，代表網絡協議類型，SOCK_DGRAM代表UDP協議，SOCK_STREAM代表TCP協議；
第三個參數為int protocol，指定網絡地址族的特殊協議，目前無用，賦值0即可。
返回值為SOCKET，若返回INVALID_SOCKET則失敗。
setsockopt函數
函數用來設置Socket的屬性，若不能正確設置socket屬性，則數據的發送和接收會失敗。定義如下：
int PASCAL FAR setsockopt (SOCKET s, int level, int optname,
const char FAR * optval, int optlen);
其返回值為int類型，0代表成功，SOCKET_ERROR代表有錯誤發生。
第一個參數SOCKET s，代表要設置的套接字；
第二個參數int level，代表要設置的屬性所處的層次，層次包含以下取值：SOL_SOCKET代表套接字層次；IPPROTO_TCP代表TCP協議層次，IPPROTO_IP代表IP協議層次（后面兩個我都沒有用過）；
第三個參數int optname，代表設置參數的名稱，SO_BROADCAST代表允許發送廣播數據的屬性，其它屬性可參考MSDN；
第四個參數const char FAR * optval，代表指向存儲參數數值的指針，注意這里可能要使用reinterpret_cast類型轉換；
第五個參數int optlen，代表存儲參數數值變量的長度。
sockaddr_in
sockaddr_in定義了socket發送和接收數據包的地址，定義：
struct sockaddr_in {
short sin_family;
u_short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};
in_addr類型
in_addr的定義如下：
struct in_addr {
union {
struct { u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; } S_un_b;
struct { u_short s_w1,s_w2; } S_un_w;
u_long S_addr;
} S_un;
首先闡述in_addr的含義，很顯然它是一個存儲ip地址的聯合體（忘記union含義的請看c++書），有三種表達方式：
第一種用四個字節來表示IP地址的四個數字；
第二種用兩個雙字節來表示IP地址；
第三種用一個長整型來表示IP地址。
inet_addr
給in_addr賦值的一種最簡單方法是使用inet_addr函數，它可以把一個代表IP地址的字符串賦值轉換為in_addr類型，如
addrto.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.0.2");
sockaddr_in的含義比in_addr的含義要廣泛，其各個字段的含義和取值如下：
第一個字段short sin_family，代表網絡地址族，如前所述，只能取值AF_INET；
第二個字段u_short sin_port，代表IP地址端口，由程序員指定；
第三個字段struct in_addr sin_addr，代表IP地址；
第四個字段char sin_zero[8]，是為了保證sockaddr_in與SOCKADDR類型的長度相等而填充進來的字段
inet_ntoa函數
函數是inet_ntoa，可以把一個in_addr類型轉換為一個字符串
sockaddr類型
sockaddr類型是用來表示Socket地址的類型，同上面的sockaddr_in類型相比，sockaddr的適用范圍更廣，因為sockaddr_in只適用於TCP/IP地址。
Sockaddr的定義如下：
struct sockaddr {
u_short sa_family;
char sa_data[14];
};
可知sockaddr有16個字節，而sockaddr_in也有16個字節，所以sockaddr_in是可以強制類型轉換為sockaddr的。事實上也往往使用這種方法。
Sleep函數
線程掛起函數，表示線程掛起一段時間。如，Sleep(1000)表示掛起一秒。
定義於WINBASE.H頭文件中。
WINBASE.H又被包含於WINDOWS.H中，然后WINDOWS.H被WINSOCK2.H包含。
sendto函數
在Socket中有兩套發送和接收函數，一是sendto和recvfrom；二是send和recv。前一套在函數參數中要指明地址；而后一套需要先將套接字和一個地址綁定，然后直接發送和接收，不需綁定地址。sendto的定義如下：
int PASCAL FAR sendto (SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags, const struct sockaddr FAR *to, int tolen);
第一個參數就是套接字；
第二個參數是要傳送的數據指針；
第三個參數是要傳送的數據長度（字節數）；
第四個參數是傳送方式的標識，如果不需要特殊要求則可以設置為0，其它值請參考MSDN；
第五個參數是目標地址，注意這里使用的是sockaddr的指針；
第六個參數是地址的長度；
返回值為整型，如果成功，則返回發送的字節數，失敗則返回SOCKET_ERROR。
WSAGetLastError函數
該函數用來在Socket相關API失敗后讀取錯誤碼，根據這些錯誤碼可以對照查出錯誤原因
closesocket
關閉套接字，其參數為SOCKET類型。成功返回0，失敗返回SOCKET_ERROR。
總結
寫一個UDP發送程序的步驟如下：
1. 用WSAStartup函數初始化Socket環境；
2. 用socket函數創建一個套接字；
3. 用setsockopt函數設置套接字的屬性，例如設置為廣播類型；很多時候該步驟可以省略；
4. 創建一個sockaddr_in，並指定其IP地址和端口號；
5. 用sendto函數向指定地址發送數據，這里的目標地址就是廣播地址；注意這里不需要綁定，即使綁定了，其地址也會被sendto中的參數覆蓋；若使用send函數則會出錯，因為send是面向連接的，而UDP是非連接的，只能使用sendto發送數據；
6. 用closesocket函數關閉套接字；
7. 用WSACleanup函數關閉Socket環境。
一個UDP接收程序的步驟如下，注意接收方一定要bind套接字：
1. 用WSAStartup函數初始化Socket環境；
2. 用socket函數創建一個套接字；
3. 用setsockopt函數設置套接字的屬性，例如設置為廣播類型；
4. 創建一個sockaddr_in，並指定其IP地址和端口號；
5. 用bind函數將套接字與接收的地址綁定起來，然后調用recvfrom函數或者recv接收數據； 注意這里一定要綁定，因為接收報文的套接字必須在網絡上有一個綁定的名稱才能保證正確接收數據；
6. 用closesocket函數關閉套接字；
7. 用WSACleanup函數關閉Socket環境。
TCP
TCP與UDP最大的不同之處在於TCP是一個面向連接的協議，在進行數據收發之前TCP必須進行連接，並且在收發的時候必須保持該連接。
發送方的步驟如下（省略了Socket環境的初始化、關閉等內容）：
1. 用socket函數創建一個套接字sock；
2. 用bind將sock綁定到本地地址；
3. 用listen偵聽sock套接字；
4. 用accept函數接收客戶方的連接，返回客戶方套接字clientSocket；
5. 在客戶方套接字clientSocket上使用send發送數據；
6. 用closesocket函數關閉套接字sock和clientSocket；
接收方的步驟如下：
1. 用socket函數創建一個套接字sock；
2. 創建一個指向服務方的遠程地址；
3. 用connect將sock連接到服務方，使用遠程地址；
4. 在套接字上使用recv接收數據；
5. 用closesocket函數關閉套接字sock；
注意：在服務方有兩個地址，一個是本地地址myaddr，另一個是目標地址addrto。
本地地址myaddr用來和本地套接字sock綁定，目標地址被sock用來accept客戶方套接字clientSocket。
這樣sock和clientSocket連接成功，這兩個地址也連接上了。
在服務方使用clientSocket發送數據，則會從本地地址傳送到目標地址。
在客戶方只有一個地址，即來源地址addrfrom。這個地址被用來connect遠程的服務方套接字，connect成功則本地套接字與遠程的來源地址連接了，因此可以使用該套接字接收遠程數據。
bind函數
bind函數用來將一個套接字綁定到一個IP地址。一般只在服務方（即數據發送方）調用，很多函數會隱式的調用bind函數。
listen函數
從服務方監聽客戶方的連接。同一個套接字可以多次監聽。
connect和accept函數
connect是客戶方連接服務方的函數，而accept是服務方同意客戶方連接的函數。
這兩個配套函數分別在各自的程序中被成功調用后就可以收發數據了。
send和recv函數
send和recv是用來發送和接收數據的兩個重要函數。
send只能在已經連接的狀態下使用，而recv可以面向連接和非連接的狀態下使用。
send的定義如下：
int WSAAPI send(
SOCKET s,
const char FAR * buf,
int len,
int flags
);
其參數的含義和sendto中的前四個參數一樣。
而recv的定義如下：
int WSAAPI recv(
SOCKET s,
char FAR * buf,
int len,
int flags
);
其參數含義與send中的參數含義一樣。
一個局域網聊天工具的編寫
功能設計如下：
1. 要能夠指定聊天對象的IP和端口（端口可以內部確定）；
2. 要能夠發送消息給指定聊天對象；
3. 要能夠接收聊天對象的消息；
4. 接收消息時要播放聲音；
5. 接收消息時如果當前對話框不是最前端，要閃動圖標；
6. 要有托盤圖標，可以將對話框收入托盤；
功能實現
將內部端口設為5556，提供一個IP地址控件來設置聊天對象的IP。該控件必須能夠讀取IP地址並賦值給內部變量。將地址轉換為in_addr類型。
發送消息需要使用一個套接字。
接收消息也需要使用一個套接字，由於發送消息也使用了一個套接字，為了在同一個進程中同時發送和接收消息，需要使用多線程技術，將發送消息的線程設為主線程；而接收消息的線程設為子線程，子線程只負責接收UDP消息，在收到消息后顯示到主界面中。
接收消息時播放聲音這個功能在子線程中完成，使用sndPlaySound函數，並提供一個wav文件即可。
閃動圖標功能需要使用一個Timer，在主對話框類中添加一個OnTimer函數，定時檢查當前窗口狀態變量是否為假，若為假就每次設置另一個圖標。若當前窗口顯示到最頂端，則設置為默認圖標。
托盤圖標功能用網上下載的CtrayIcon類。需要提供一個自定義消息，一個彈出菜單資源。
所需資源
頭文件：winsock2.h，Mmsystem.h
庫文件：ws2_32.lib，winmm.lib
dll：Ws2_32.dll，winmm.dll
wav文件：recv.wav
圖標：一個主程序圖標IDI_MAIN、四個變化圖標IDI_ICON1~4;
菜單：一個給托盤用的彈出菜單IDR_TRAYICON;
說明，Mmsystem.h和winmm.lib、winmm.dll是為了那個播放聲音的功能。
托盤功能
托盤屬於界面功能，是變更很少的需求，因此首先完成。
1. 引入TRAYICON.H和TRAYICON.cpp兩個類；
2. 在CLANTalkDlg類中加入一個CTrayIconm_trayIcon;屬性；
3. 在CLANTalkDlg的構造函數中初始化m_trayIcon，m_trayIcon(IDR_TRAYICON)；
4. 添加一個自定義消息WM_MY_TRAY_NOTIFICATION，即在三個地方添加消息定義、消息響應函數、消息映射；
5. 在InitDialog方法中調用托盤初始化的兩個函數 m_trayIcon.SetNotificationWnd(this, WM_MY_TRAY_NOTIFICATION); m_trayIcon.SetIcon(IDI_MAIN);
6. 重寫OnClose方法，添加彈出菜單的OnAppSuspend和OnAppOpen以及OnAppAbout方法；
7. 重寫對話框的OnCancel方法。
動態圖標
動態圖標也是界面相關功能，首先完成。
1. 添加四個HICON變量m_hIcon1,m_hIcon2,m_hIcon3,m_hIcon4；
2. 在構造函數中初始化這四個變量m_hIcon1 = AfxGetApp()->LoadIcon(IDI_ICON1);
3. 在InitDialog中設置調用SetTimer(1,300,NULL);設置一個timer，id為1，間隔為300微秒；
4. 添加一個布爾屬性m_bDynamicIcon，指示目前是否需要動態圖標，並給出一個設置函數SetDynamicIcon；
5. 添加一個OnTimer函數，讓每次timer調用時根據m_bDynamicIcon的值修改圖標；
兩個地方是用來設置動態圖標的，一個是當程序收到消息並且程序不在桌面頂端時，這時設置為動態圖標，在后面的消息接收線程中處理；二是當程序顯示到桌面頂端時，設置為非動態；
重載OnActivate方法可以完成第二個時刻的要求。當窗口狀態為WA_ACTIVE或者WA_CLICKACTIVE時SetDynamicIcon(false)，否則設置SetDynamicIcon(true);
發送UDP報文功能
發送UDP報文只需在主線程中完成，需要以下步驟：
1. 初始化Socket環境，這可以在CLANTalkApp的InitInstance中完成，同理關閉Socket環境在ExitInstance中完成；我們可以使用前面的方法，也可以直接調用MFC中的AfxSocketInit函數，這個函數可以確保在程序結束時自動關閉Socket環境；
2. 創建socket，考慮到報錯信息需要彈出對話框，因此不在CLANTalkDlg的構造函數中創建，而是在InitDialog中構建；發送報文的socket為m_sendSock；
3. 設置目的地址功能，需要一個地址賦值函數setAddress(char* szAddr);可以將一個字符串地址賦值給sockaddr_in形式的地址；在CLANTalkDlg中增加一個sockaddr_in m_addrto;屬性；
4. 讀取文本框中的文字，用sendto發送到對象地址；
5. 清空文本框，在記錄框中添加聊天記錄。
這時可以使用前面的UDP簡單接收程序來輔助測試，因為此時還未完成報文接收功能。
接收UDP報文功能
接收UDP報文要考慮幾個問題，第一個是要創建一個子線程，在子線程中接收報文；第二是接收報文和發送報文要有互斥機制，以免沖突；第三是接收到報文要播放聲音；第四是接收報文且當前窗口不在桌面頂端要調用動態圖標功能。
按照以上需求設計步驟如下：
1. 創建接收套接字m_recvSock，
2. 利用gethostname和gethostbyname等函數獲取本機IP，並將套接字bind到該地址；
3. 添加一個CwinThread* m_pRecvThread屬性，並在InitDialog中調用AfxBeginThread創建子線程；
4. 編寫子線程運行函數void RecvProcess(LPVOID pParam)，這時一個全局函數，為了方便調用CLANTalkDlg類中的各種變量與方法，將CLANTalkDlg類的指針作為參數傳入子線程函數，並將RecvProcess設置為CLANTalkDlg類的友元。
5. 子線程函數中完成以下功能：利用recv接收報文；保存聊天記錄；判斷當前窗口是否在前台，並修改動態圖標屬性；播放聲音。
6. 用來記錄聊天信息的ClistBox的Sort屬性要去掉，否則記錄會按內容排序，很不好看。在RC編輯器中去掉這個屬性即可。
7. 最后要注意，在主線程退出時要保證子線程退出，但此時子線程還阻塞在recv方法上，因此主線程向自己發送一條消息消除阻塞，同時改變子線程退出標志保證子線程可以退出。
設置聊天對象IP
點擊“確認對象”按鈕時，檢測IP地址控件，如果IP地址有效，則將IP地址讀入內部屬性。這個IP地址作為發送信息的目標地址。
這個設置只能設置發送消息的對象，所有人都可以向本機發送信息，只要他的端口是正確的。
編譯鏈接和運行
下載壓縮包后可以打開VC工程編譯鏈接，若直接運行則可以點擊LANTalkExeFile目錄中的可執行文件，這個目標包含了運行所需要的所有dll和資源文件。