第1章開發(fā)平臺和網(wǎng)絡編程

1、第1章 網(wǎng)絡編程和開發(fā)環(huán)境1.1.1 11.1.2 2Visual C+ 2010Visual C+ 2010開發(fā)平臺開發(fā)平臺網(wǎng)絡編程的基本概念網(wǎng)絡編程的基本概念1 . 1 Visual C+ 2010開發(fā)平臺Visual Studio 2010Visual Studio 2010安裝安裝本書使用網(wǎng)上下載的Visual Studio 2010安裝包：cn_visual_studio_2010_ultimate_x86_dvd_532347.iso這是個鏡像（.iso）文件，需要虛擬光驅(qū)才能運行。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所示的啟動窗口。1.1.1 Visual Studio 2010安裝單擊“安裝Microsoft Visual Studio 2010”，進入如圖1.3所示的安裝向?qū)Ы缑?，單擊“下一步”按鈕繼續(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)品安裝路徑為默認的“C:Program FilesMicrosoft Visual Studio 10.0”，單擊“安裝”按鈕開始安裝進程。 1.1.1 Visual Studio 2010安裝Visual Studi

3、o 2010包含Microsoft .NET平臺的許多組件，如圖1.6所示。1.1.1 Visual Studio 2010安裝初次啟動會彈出如圖1.7所示的“選擇默認環(huán)境設置”對話框，本書是Visual C+ 編程，故選擇“Visual C+開發(fā)設置”，單擊“啟動Visual Studio”按鈕進入開發(fā)環(huán)境。1.1.1 Visual Studio 2010安裝Visual Studio 2010的Visual C+集成開發(fā)環(huán)境的起始界面如圖1.8所示。1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項目工程選擇菜單命令“文件”“新建”“項目”，如圖1.9所示。 1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項目工程系

4、統(tǒng)彈出“新建項目”對話框（如圖1.10所示），左邊“項目類型”樹中默認選項為“Visual C+”“MFC”，對應右邊“模板”選擇“MFC應用程序”。1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項目工程單擊“確定”按鈕，彈出“MFC應用程序向?qū)А睂υ捒颍ㄈ鐖D1.11所示），接下來我們將在這個對話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+項目工程在“應用程序類型”界面（如圖1.12所示）選中“基于對話框”單選按鈕。1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項目工程接下來的“用戶界面功能”和“高級功能”界面（如圖1.13所示）都采用系統(tǒng)默認設置，連續(xù)單擊“下一步

5、”按鈕跳過。1.1.2 創(chuàng)建Visual C+項目工程最后一步出現(xiàn)的是“生成的類”，稍留意下可以看到，系統(tǒng)已經(jīng)自動為程序建立了兩個類CGetIPAndPortApp和CGetIPAndPortDlg（如圖1.14所示）。1.1.3 Visual C+可視化設計開發(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+可視化設計主工作區(qū)大致分為三部分，最左邊是供用戶瀏覽程序結構的，包括好幾個選項卡界面，常用的是解決方案資源管理器、類視圖和資源視圖，如圖1.16所示。1.1.3 Visual C+可視化設計在本例的三個類中，CAboutDlg類和CGetIPAndPortDl

6、g類都有各自的對話框界面資源。資源視圖中Dialog目錄下有它們的ID號（對應的分別是IDD_ABOUTBOX和IDD_GETIPANDPORT_ DIALOG），雙擊ID號可以打開其對話框的界面設計工作區(qū)，如圖1.17所示。1.1.3 Visual C+可視化設計只是針對本書所介紹的網(wǎng)絡編程，有一個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+可視化設計選擇工具箱中的控件設計程序界面，可以看到VC界面設計環(huán)境的使用極其方便，絲毫不比VB遜色。在布局界面時可以使用工具欄中提供的功能調(diào)整各個控件的大小、對齊方式。

7、如圖1.20所示，1.1.3 Visual C+可視化設計最終設計出的程序界面效果如圖1.21所示。1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序例如，為了在程序代碼中獲得用戶輸入的IP，需要給IP地址控件關聯(lián)一個變量。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 一個簡單的Visual C+小程序出現(xiàn)“添加成員變量向?qū)А睂υ捒颍ㄈ鐖D1.23所示），將變量命名為“m_ip”，變量類別為“Control”。1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序下面接著添加變量，給用于接收端口號的文本框關聯(lián)Value變量strport（如圖1.24所示）。1.1.4 一個

8、簡單的Visual C+小程序再設置該文本框的Number屬性為True（如圖1.25所示），之所以這樣設置，是為了限定用戶只能在這個文本框中輸入數(shù)字形式的端口號。1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序本程序還有一個文本框是用于顯示程序獲取的IP和端口的，給它關聯(lián)Control型變量m_showIpAndPort，并且設置Read Only屬性為True（作為顯示信息窗口的文本框一般都設為只讀模式），如圖1.26所示。 1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序程序界面上的“獲取”按鈕是實現(xiàn)本程序功能的關鍵，編程工作主要就是給這個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 一個簡單的Visual C+小程序在“事件處理程序向?qū)А睂υ捒蛑袑⑦@個處理程序命名為“OnShowIpAndPort”，如圖1.28所示。1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序單擊“添加編輯”按鈕，進入代碼編輯窗口（如圖1.29所示），VC自動打開需要編輯的程序代碼文件GetIPAndPortDlg.cpp并定位到源文件中相應的位置，供用戶添加自己的代碼。1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序為“獲取”按鈕編寫的事件過程代碼如下：BYTE nFild4;/分別存放IP地址的四個字段CString sip; /IP

10、地址的字符串形式（可以直接顯示在界面上的）UpdateData(); /刷新對話框界面，獲取用戶輸入/驗證輸入是否合法if(m_ip.IsBlank()/若用戶沒有填寫IP地址，則提示填寫AfxMessageBox(請?zhí)顚慖P地址!);return;if(strport.IsEmpty()/若用戶忘了指定端口號，則提醒其指定AfxMessageBox(請指定進程端口!);return;/獲取用戶輸入的IP地址值m_ip.GetAddress(nFild0,nFild1,nFild2,nFild3);/將IP地址格式化為可以在計算機屏幕上顯示的字符串sip.Format(%d.%d.%d.%d,

11、nFild0,nFild1,nFild2,nFild3);/在界面上顯示用戶輸入的網(wǎng)絡進程地址（包括所在主機的IP和端口）m_showIpAndPort.SetWindowTextA(sip + : + strport);m_ip.SetFocus();/焦點回到IP地址欄1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序雙擊“關于”按鈕，為其添加事件過程（如圖1.30所示）?！瓣P于”按鈕的Click事件代碼如下：CAboutDlg dlg;dlg.DoModal();/顯示“關于”對話框1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序單擊工具欄上的“啟動調(diào)試”（ ）按鈕，程序界面如圖1.31所示。

12、我們先不填寫IP地址而直接單擊“獲取”按鈕，看看會發(fā)生什么。程序彈出了消息框，提醒填寫IP地址（如圖1.32所示）。 1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序填寫完合法IP，再故意不填端口號，單擊“獲取”按鈕后，程序同樣也會彈出消息框，提醒輸入端口號（如圖1.33所示）。1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序在IP和端口都合法填寫的情況下，單擊“獲取”按鈕，程序就會將用戶輸入的網(wǎng)絡進程地址（IP+端口）顯示在下方的輸出文本框中，如圖1.34所示。1.1.4 一個簡單的Visual C+小程序單擊“關于”按鈕，程序彈出“關于GetIPAndPort”對話框（如圖1.35所示），這是

13、一個版本聲明對話框，每一個Windows程序幾乎都有這樣一個對話框，用于聲明版本號和版權信息。1 . 2 網(wǎng)絡編程基礎知識1.2.1 1.2.1 計算機網(wǎng)絡協(xié)議計算機網(wǎng)絡協(xié)議網(wǎng)絡中的計算機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、標準或約定就稱為網(wǎng)絡協(xié)議（Network Protocol），它主要由以下三個要素組成：（1）語法語法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結構或格式；（2）語義語義，即需要發(fā)出何種控制信息，完成何種動作，以及做出何種響應；（3）同步同步，即事件實現(xiàn)順序的詳細說明。1.2.1 網(wǎng)絡協(xié)議該協(xié)議將網(wǎng)絡功能劃分成獨立的四層結構，自上而下分別是應用層、傳輸層、網(wǎng)際層和

14、網(wǎng)絡接口層，如圖1.36所示。1.2.1 網(wǎng)絡協(xié)議其實TCP/IP并不是一個單獨的協(xié)議，而是由一系列網(wǎng)絡協(xié)議所組成的協(xié)議集合（協(xié)議族），這個龐大的協(xié)議家族按照如圖1.37所示的分層結構組織起來構成的有機整體稱為網(wǎng)絡協(xié)議棧。1.2.1 網(wǎng)絡協(xié)議1. 1. 應用層（應用層（Application LayerApplication Layer）。）。應用層在TCP/IP協(xié)議棧的第4層，即最高層，它提供面向用戶的網(wǎng)絡服務，如進行文件的傳輸服務和遠程登錄服務等。不同的用戶對應用層服務的需求不同。因此，應用層定義了許多面向用戶的，提供特定服務的協(xié)議。比較常用的有遠程登錄協(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）、簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP）、簡單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）、郵局協(xié)議（POP3）和即時通信協(xié)議（OICQ）等。2. 2. 傳輸層（傳輸層（Transport LayerTransport Layer）。）。在應用層之下的是傳輸層，有的書中也稱為“運輸層”。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的兩臺主機之間的通信，其實質(zhì)是兩臺主機上對應的應用進程之間應用進程之間的通信，也稱為端到端（End to End）通信。1.2.1 網(wǎng)絡協(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，也稱為互聯(lián)網(wǎng)絡層（互聯(lián)層）或Internet層，因該層的主要協(xié)議是IP，所以也可簡稱為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上的分組根據(jù)需要發(fā)送到Internet中的任何一臺目標主機上。4. 4. 網(wǎng)絡接口層（網(wǎng)絡接口層（Host-to-network LayerHost-to-network Layer）。）。網(wǎng)絡接口層處于TCP/IP協(xié)議棧的最低層，它負責將其之上的網(wǎng)絡層所要發(fā)送出去的數(shù)據(jù)（即IP數(shù)據(jù)報）發(fā)送到其下面的物理網(wǎng)絡，或接收由物理網(wǎng)絡發(fā)送到該目標機的數(shù)據(jù)幀，并抽出IP數(shù)據(jù)報交給網(wǎng)際層。1.2.2 網(wǎng)絡應用編程界面

17、平時上網(wǎng)的時候如果單擊桌面右下角任務欄上表示網(wǎng)絡連接的圖標，在彈出的網(wǎng)絡連接狀態(tài)對話框中單擊“屬性”按鈕，就可以在連接使用的項目列表中看到已經(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)絡應用編程界面學習網(wǎng)絡編程首先要清楚所做的是哪一個層次上的編程工作。目前，網(wǎng)絡的四層體系結構中的三層已經(jīng)有了成熟可靠的實現(xiàn)實體，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)；另一種是以程序庫方式提供的各種函數(shù)和類。1.2.2 網(wǎng)絡應用編程界面TCP/IP網(wǎng)絡環(huán)境下的應用程序是通過網(wǎng)絡應用編程界面（Socket，即

18、套接字）實現(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)絡編程機制（或規(guī)范），簡稱為Winsock。（2）Windows Socket的來源。Socket最早是UNIX操作系統(tǒng)下流行的一種網(wǎng)絡編程接口，于1983年在Berkeley（加州大學伯克利分校）4.2 BSD操作系統(tǒng)中被首先引入，因此被稱為Berkeley Socket API。1.2.3 網(wǎng)絡程序工作機理通信時，其中的一個網(wǎng)絡程序?qū)⒁獋鬏數(shù)囊欢涡畔懭胨谥鳈C的Socket中，該Socket通過與網(wǎng)絡接口卡相連的傳輸介質(zhì)將這段信息發(fā)送到另外一臺主機的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)絡程序工作機理為了滿足不同的通信程序?qū)νㄐ刨|(zhì)量和性能的要求，一般的網(wǎng)絡系統(tǒng)都提供了以下三種不同類型的套接字，以供用戶在設計網(wǎng)絡程序時根據(jù)需要進行選擇。 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。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無差錯、無重復地發(fā)送，內(nèi)設流量控制，被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)看作是無記錄邊界的字節(jié)流。 數(shù)據(jù)報套接字（SOCK_DGRAM）。它提供了一種無連接、不可靠的雙向數(shù)據(jù)傳輸服務。數(shù)據(jù)以獨立的包形式被發(fā)送，并且保留了記錄邊界，不提供可靠性保