中国石油大学(华东)VC实验报告实验八

中国石油大学（华东）自动化专业VC 实验报告

班级： 自动化1602 姓名： 谢清涛 学号： 1605010224

实验八 Windows 网络通信应用编程

一、实验目的

1、熟悉 Visual Studio 开发环境；

2、掌握 MFC 程序中菜单资源的设计方法；

3、掌握 socket 通信的基本概念和 socket 通信

MFC 类的编程方法；

二、实验内容

如图所示，创建单文档应用程序，实现 TCP 通信服务器和客户端功能。 设计要求：

(1) TCP 服务器方面，创建启动监听、停止监听和发送数据三个按钮，实现 TCP 服务器的监听

功能和通信功能；

(2) TCP 客户端方面，创建建立连接、断开连接和发送数据三个按钮，实现 TCP 客户端的连接

功能和通信功能；

实验日期： 成 绩：

三、实验报告

(1) 总结TCP 通信的基本流程；

A、服务器初始化——LISTEN

（1）调用socket函数创建文件描述符。

（2）调用bind函数将当前的文件描述符和ip/port绑定在一起。如果这个端口已经被其他进程占用了，就会bind失败。

（3）调用listen函数声明当前这个文件描述符作为一个服务器的文件描述符，为accept做好准备。（4）调用accept函数阻塞等待客户端连接起来。

B、建立连接的过程——三次握手

第一次：调用connect函数发出SYN段向服务器发起连接请求，并阻塞等待服务器应答。

第二次：服务器收到客户端的SYN段后，会应答一个SYN-ACK段表示“同一建立连接”。

第三次：服务器端收到SYN-ACK后会从connect函数中返回，同时应答一个ACK段。

C、数据传输的过程

建立连接后，TCP协议提供全双工的通信服务。所谓全双工，意思是：在同一条链路中的同一时刻，通信双方可以同时写数据。相对的概念叫做半双工，即：在同一条链路中的同一时刻，只能由一方来写数据。

（1）服务器从accept函数返回后立刻调用read函数读socket里的数据。读socket就像读管道一样，如果没有数据到达就阻塞等待。

（2）客户端调用write函数发送请求给服务器，服务器收到后就向客户端回复ACK，并从read函数中返回，对客户端的请求进行处理。在此期间客户端调用read函数阻塞等待服务器的应答。（3）服务器调用write函数将处理结果发回客户端，客户端收到后就回复ACK。服务器再次调用read函数阻塞等待下一条请求，。

（4）客户端从read函数中返回，并发送下一条请求，如此循环下去。

D、断开连接的过程——四次挥手

第一次：如果客户端没有更多的请求就调用close函数关闭连接，客户端会向服务器端发送FIN端。第二次：服务器收到FIN后会回应一个ACK，同时read返回0。

第三次：客户端收到FIN后，再返回一个ACK给服务器。

(2) 列出实现TCP 服务器端功能的代码清单；

CMyServer::CMyServer()

{

}

CMyServer::~CMyServer()

{

CMySocket *pSocket;

POSITION pos = m_ClientList.GetHeadPosition();

while(pos)

{

pSocket = (CMySocket*)m_ClientList.GetNext(pos);

pSocket->Close();

delete pSocket;

pSocket = NULL;

}

m_ClientList.RemoveAll();

}

void CMyServer::OnAccept(int nErrorCode)

{

CMySocket *pSocket = new CMySocket();

if(Accept(*pSocket))

{

m_ClientList.AddTail(pSocket);

pSocket->AsyncSelect(FD_READ|FD_CLOSE);

pSocket->SetMsgPara(m_pWnd,m_nMsgID);

pSocket->m_bAccept = TRUE;

m_pWnd->SendMessage(m_nMsgID, DAQ_LINK_ACCEPT,(LPARAM)pSocket);

}

else

{

delete pSocket;

pSocket = NULL;

}

}

void CMyServer::BroadcastData(BYTE TxData[], int len)

{

CMySocket *pSocket;

POSITION pos = m_ClientList.GetHeadPosition();

while(pos)

{

pSocket = (CMySocket*)m_ClientList.GetNext(pos);

pSocket->SendData(TxData,len);

}

}

BOOL CMyServer::SendData(BYTE TxData[], int len, CMySocket *pSocket)

{

CMySocket *m_pSocket;

POSITION pos = m_ClientList.GetHeadPosition();

while(pos)

{

m_pSocket = (CMySocket*)m_ClientList.GetNext(pos);

if(m_pSocket == pSocket)

{

m_pSocket->SendData(TxData,len);

}

}

return TRUE;

}

void CMyServer::ReadData(BYTE RxData[], int &len, CMySocket *pSocket)

{

if(pSocket != NULL)

{

len = pSocket->ReadData(RxData);

else

{

RxData[0] = 0x00;

len = 0;

}

}

void CMyServer::SetMsgPara(CWnd* pParent,UINT nMsgID)

{

m_pWnd = pParent;

m_nMsgID = nMsgID;

}

void CMyServer::CheckLink()

{

POSITION pos = NULL;

CMySocket *pSocket = NULL;

if (m_ClientList.GetCount())

{

pos = m_ClientList.GetHeadPosition();

while (pos)

{

pSocket = (CMySocket *)m_ClientList.GetNext(pos);

if (pSocket->m_nTimeoutCtr > 0)

{

pSocket->m_nTimeoutCtr--;

}

else

{

m_pWnd->SendMessage(m_nMsgID, DAQ_LINK_RELEASE, (LPARAM)pSocket);

}

}

}

}

void CMyServer::DisConnect(CMySocket* pSocket)

{

POSITION pos = NULL;

if (pSocket != NULL)

pos = m_ClientList.Find(pSocket);

m_ClientList.RemoveAt(pos);

pSocket->Close();

delete pSocket;

pSocket = NULL;

}

}

void CMyServer::CloseServer(void)

{

CMySocket *pSocket;

POSITION pos = m_ClientList.GetHeadPosition();

while(pos)

{

pSocket = (CMySocket*)m_ClientList.GetNext(pos);

pSocket->Close();

delete pSocket;

pSocket = NULL;

}

m_ClientList.RemoveAll();

CAsyncSocket::Close();

}

(3) 列出实现TCP 客户端功能的代码清单；

CMyClient::CMyClient()

{

m_bConnected = FALSE;

m_nTxDataNum = 0;

m_nRxDataNum = 0;

}

CMyClient::~CMyClient()

{

if(m_hSocket != INV ALID_SOCKET)

{

Close();

}

void CMyClient::OnConnect(int nErrorCode)

{

if(nErrorCode == 0)

{

m_bConnected = TRUE;

m_pWnd->SendMessage(m_nMsgID, DAQ_LINK_OPEN,(LPARAM)this);

AsyncSelect(FD_READ|FD_CLOSE);

}

}

void CMyClient::OnReceive(int nErrorCode)

{

m_nRxDataNum = Receive(m_szRxData, BUFFER_SIZE);

m_szRxData[m_nRxDataNum]='\0';

m_szMsg = m_szRxData;

m_pWnd->SendMessage(m_nMsgID, DAQ_CLIENT_READ,(LPARAM)this); }

void CMyClient::OnSend(int nErrorCode)

{

while(Send(m_szTxData, m_nTxDataNum) == SOCKET_ERROR)

{

}

m_pWnd->SendMessage(m_nMsgID, DAQ_CLIENT_SEND,(LPARAM)this);

AsyncSelect(FD_READ|FD_CLOSE);

}

void CMyClient::OnClose(int nErrorCode)

{

m_pWnd->SendMessage(m_nMsgID,DAQ_LINK_CLOSE,(LPARAM)this);

CAsyncSocket::OnClose(nErrorCode);

}

BOOL CMyClient::IsConnect(void)

{

return m_bConnected;

}

BOOL CMyClient::SendMsg(CString szMsg)

if(m_bConnected)

{

strcpy((char*)m_szTxData, LPCTSTR(szMsg));

m_nTxDataNum = szMsg.GetLength();

AsyncSelect(FD_WRITE);

return TRUE;

}

return FALSE;

}

BOOL CMyClient::SendData(BYTE TxData[], int &len) {

if(m_bConnected)

{

m_szTxData[len] = 0x00;

memcpy(m_szTxData, TxData, len);

m_nTxDataNum = len;

AsyncSelect(FD_WRITE);

return TRUE;

}

return FALSE;

}

CString CMyClient::ReadMsg(void)

{

return m_szMsg;

}

void CMyClient::ReadData(BYTE RxData[], int &len) {

len = m_nRxDataNum;

memcpy(RxData, m_szRxData, len);

RxData[len] = 0x00;

}

void CMyClient::Reset(void)

{

m_hSocket = INV ALID_SOCKET;

m_bConnected = FALSE;

}

void CMyClient::SetMsgPara(CWnd* pParent,UINT nMsgID)

{

m_pWnd = pParent;

m_nMsgID = nMsgID;

}

(4) 总结实验的心得体会，实验中遇到的困难以及解决的方法等。

遇到的问题：有的时候服务器关闭之后为什么不能立即重启？、

原因：这是由于套接字处于TIME_W AIT状态引起的，这个状态会持续2MSL时间。在TIME_W AIT 退出后，套接字被删除，该地址才能被重新绑定而不出现问题。

问题：TIME_W AIT状态引起的bind的失败

解决：使用setsockopt()设置socket描述符的选项SO_REUSEADDR为1，表示允许创建端口号相同，但是IP地址不同的多个socket描述符。即，在server代码的socket函数和bind函数调用之间插入如下代码：

int opt = 1;

setsockopt(listenfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));

这次TCP实验收获很多，学到了以前很困惑但一直一知半解的东西，非常感谢这门课以及两位老师提供的这次实验机会！