簡介

WSAAsyncSelect 模型也是 WinSock 中常見的異步 I/O 模型。

使用這個(gè)模型，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序通過接收以 Windows 消息為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)事件通知來處理網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。

這篇文章我們就來看看如何使用 WSAAsyncSelect api 來實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的 TCP 服務(wù)器.

API 基礎(chǔ)

要使用 WSAAsyncSelect 模型，我們必須創(chuàng)建一個(gè)窗口， 再為該窗口對(duì)象提供一個(gè)窗口歷程（WinProc). 通過適當(dāng)?shù)呐渲弥?#xff0c;當(dāng)有網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求到來的時(shí)候，windows 會(huì)將網(wǎng)絡(luò)消息投遞到我們所創(chuàng)建的窗口對(duì)象上，然后我們通過對(duì)應(yīng)的窗口例程來處理該請(qǐng)求.

WinProc

WindowProc 回調(diào)函數(shù)用來處理 Windows 系統(tǒng)投遞到特定窗口的消息。

它的方法簽名如下：

LRESULT CALLBACK WindowProc(_In_ HWND hwnd,_In_ UINT uMsg,_In_ WPARAM wParam,_In_ LPARAM lParam );

• hwnd：當(dāng)前窗口消息關(guān)聯(lián)的窗口句柄
• uMsg：消息值
• wParam： 額外的消息信息。 具體含義依賴于 uMsg 的值
• lParam：額外的消息信息。 具體含義依賴于 uMsg 的值

RegisterClass

RegisterClass 用來注冊(cè)一個(gè)窗口類型，以便在后續(xù)的 CreateWindow 或 CreateWindowEx 中使用.

ATOM RegisterClassA(const WNDCLASSA *lpWndClass );

這里不詳細(xì)介紹該函數(shù)的用法，參考 實(shí)例 章節(jié)。
值得注意的是，我們的窗口例程（WinProc 函數(shù)）便需要設(shè)置到 lpWndClass 對(duì)象上. 同時(shí)非常重要的是，這個(gè)類型上還需要包含我們需要注冊(cè)的窗口類型的名稱.

CreateWindowEx

CreateWindowEx 用來創(chuàng)建一個(gè)窗口對(duì)象.

HWND CreateWindowExA(DWORD dwExStyle,LPCSTR lpClassName,LPCSTR lpWindowName,DWORD dwStyle,int X,int Y,int nWidth,int nHeight,HWND hWndParent,HMENU hMenu,HINSTANCE hInstance,LPVOID lpParam );

在我們的程序中，我們僅僅需要一個(gè)簡單的窗口對(duì)象，因此在我們的實(shí)例中絕大部分參數(shù)都是用默認(rèn)值。 這里也不詳細(xì)展開，用法參考 實(shí)例 章節(jié)。

WSAAsyncSelect

WSAAsyncSelect 用于將窗口和 SOCKET 對(duì)象綁定起來，可以指定關(guān)心的 SOCKET 事件.

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

wMsg 指定一個(gè)消息值，當(dāng)對(duì)應(yīng)的 SOCKET 上有 SOCKET 事件發(fā)生的時(shí)候，窗口例程會(huì)被調(diào)用，這個(gè)消息值會(huì)被傳回來給我們。主要用于區(qū)別系統(tǒng)的窗口事件和我們自定義的事件.

GetMessage

GetMessage 從當(dāng)前線程的消息隊(duì)列中獲取消息。

BOOL GetMessage(LPMSG lpMsg,HWND hWnd,UINT wMsgFilterMin,UINT wMsgFilterMax );

• lpMsg： 是一個(gè) MSG 結(jié)構(gòu)體，用來接收消息信息
• hWnd：指定想要獲取窗口信息的窗口句柄
• wMsgFilterMin：略
• wMsgFilterMax：略

TranslateMessage

TranslateMessage 用于將 virtual-key message 轉(zhuǎn)化為 character message. character mesage。 character message 可以再使用 DispatchMessage 將消息分發(fā)到窗口例程（WinProc 函數(shù)）。

BOOL TranslateMessage(const MSG *lpMsg );

DispatchMessage

DispatchMessage 用于將窗口消息分發(fā)到窗口例程（WinProc 函數(shù)）。

LRESULT DispatchMessage(const MSG *lpMsg );

實(shí)現(xiàn)思路

創(chuàng)建一個(gè)窗口對(duì)象，指定對(duì)應(yīng)窗口的 WinProc 函數(shù)

創(chuàng)建 SOCKET 對(duì)象，作為監(jiān)聽的 SOCKET

使用 WSAAsyncSelect 函數(shù)將窗口與 SOCKET 關(guān)聯(lián)起來. 同時(shí)指定SOCKET消息的消息值和 關(guān)心的 SOCKET 事件

調(diào)用 listen，開始接收客戶端連接

使用 GetMessage 函數(shù)來從消息隊(duì)列中獲取可用的消息

獲取到消息后，使用TranslateMessage 處理消息，然后調(diào)用 DispatchMessage 來分發(fā) SOCKET 消息到我們步驟1中指定的窗口 WinProc 函數(shù)中。

循環(huán) 5-6 步驟

再 WinProc 函數(shù)中使用 WSAGETSELECTEVENT 來判斷具體的 SOCKET 消息，并進(jìn)行處理

如果有新的SOCKET連接到來，接收它，并再次使用 WSAAsyncSelect 將該客戶端 SOCKET 與我們步驟1 中創(chuàng)建的窗口關(guān)聯(lián)起來，并指定關(guān)心的 SOCKET 事件

實(shí)例

這里我們通過一個(gè)實(shí)例來看看如何實(shí)現(xiàn)：

#define WIN32_LEAN_AND_MEAN #define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS#include <winsock2.h> #include <windows.h> #include <stdio.h> #include <conio.h>#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")#define PORT 8080 #define DATA_BUFSIZE 8192typedef struct _SOCKET_CONTEXT {BOOL RecvPosted;CHAR Buffer[DATA_BUFSIZE];WSABUF DataBuf;SOCKET Socket;DWORD BytesSEND;DWORD BytesRECV;struct _SOCKET_CONTEXT *Next; } SOCKET_CONTEXT, *LPSOCKET_CONTEXT;// 我們使用 WM_SOCKET 作為 SOCKET 消息的消息值， 這樣在 WinProc 中我們可以通過檢查 // 當(dāng)前消息的消息值是否是 VM_SOCKET來決定是否處理該消息 #define WM_SOCKET (WM_USER + 1)void CreateSocketContext(SOCKET s); LPSOCKET_CONTEXT GetSocketContext(SOCKET s); void FreeSocketContext(SOCKET s); HWND MakeWorkerWindow(void); LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam); LPSOCKET_CONTEXT SocketContexts;int main() {MSG msg;DWORD Ret;SOCKET ListenSocket;SOCKADDR_IN Addr;HWND Window;WSADATA wsaData;// 創(chuàng)建用戶接收 SOCKET 事件消息的窗口，將 WinProc 函數(shù)指定為 WindowProcif ((Window = MakeWorkerWindow()) == NULL) {printf("MakeWorkerWindow() failed!\n");return 1;}// 初始化 Listen Socket 對(duì)象if (WSAStartup(0x0202, &wsaData) != 0) {printf("WSAStartup() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}if ((ListenSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == INVALID_SOCKET) {printf("socket() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}// 將 ListenSocket 與我們創(chuàng)建的 Window 關(guān)聯(lián)起來// 指定 SOCKET 消息的消息值為 WM_SOCKET// 我們關(guān)心的 ListenSocket 事件為： FD_ACCEPT 和 FD_CLOSEif(WSAAsyncSelect(ListenSocket, Window, WM_SOCKET, FD_ACCEPT|FD_CLOSE) != 0) {printf("WSAAsyncSelect() failed with error code %d\n", WSAGetLastError());return 1;}Addr.sin_family = AF_INET;Addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);Addr.sin_port = htons(PORT);if (bind(ListenSocket, (PSOCKADDR) &Addr, sizeof(Addr)) == SOCKET_ERROR) {printf("bind() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}if (listen(ListenSocket, 10)) {printf("listen() failed with error %d\n", WSAGetLastError());return 1;}// 循環(huán)，處理當(dāng)前消息隊(duì)列中的消息// 當(dāng)有新的消息可用時(shí)，使用 TranslateMessage 轉(zhuǎn)化消息，并將轉(zhuǎn)換后的消息通過 DispatchMessage 分發(fā)到我們的 WinProc 函數(shù) while(Ret = GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)) {if (Ret == -1) {printf("\nGetMessage() failed with error %d\n", GetLastError());return 1;}TranslateMessage(&msg);printf("Dispatching a message...\n");DispatchMessage(&msg);} }// 當(dāng)有新的消息可用時(shí)，windows 操作系統(tǒng)會(huì)回調(diào)我們這個(gè)函數(shù) LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {SOCKET AcceptSocket;LPSOCKET_CONTEXT SocketContext;DWORD RecvBytes;DWORD SendBytes;DWORD Flags;// 我們僅僅關(guān)系消息值是 WM_SOCKET 的消息，其他消息值代表系統(tǒng)的消息，我們不處理// 對(duì)于其他消息，我們使用 DefWindowProc 函數(shù)來調(diào)用系統(tǒng)默認(rèn)窗口例程來處理該消息if (uMsg == WM_SOCKET) {// 使用 WSAGETSELECTERROR 來檢查是否發(fā)生了 SOCKET 錯(cuò)誤if (WSAGETSELECTERROR(lParam)) {printf("Socket failed with error %d\n", WSAGETSELECTERROR(lParam));FreeSocketContext(wParam);} else {// 使用 WSAGETSELECTEVENT 來獲取具體的 SOCKET 消息類型switch(WSAGETSELECTEVENT(lParam)) {// 有新的客戶端連接請(qǐng)求，接收它case FD_ACCEPT:if ((AcceptSocket = accept(wParam, NULL, NULL)) == INVALID_SOCKET) {printf("accept() failed with error %d\n", WSAGetLastError());break;}CreateSocketContext(AcceptSocket);printf("Socket number %d connected\n", AcceptSocket);// 將新的 SOCKET 與我們的窗口句柄關(guān)聯(lián)，這樣我們便能獲取到這個(gè) SOCKET 上的所有消息了。 // 對(duì)于客戶端連接，我們關(guān)心的事件類型包括: FD_READ, FD_WRITE, FD_CLOSEWSAAsyncSelect(AcceptSocket, hwnd, WM_SOCKET, FD_READ|FD_WRITE|FD_CLOSE);break;// 客戶端鏈接上有數(shù)據(jù)到來，讀取數(shù)據(jù)case FD_READ:SocketContext = GetSocketContext(wParam);if (SocketContext->BytesRECV != 0) {SocketContext->RecvPosted = TRUE;return 0;} else {SocketContext->DataBuf.buf = SocketContext->Buffer;SocketContext->DataBuf.len = DATA_BUFSIZE;Flags = 0;if (WSARecv(SocketContext->Socket, &(SocketContext->DataBuf), 1, &RecvBytes, &Flags, NULL, NULL) == SOCKET_ERROR) {if (WSAGetLastError() != WSAEWOULDBLOCK) {printf("WSARecv() failed with error %d\n", WSAGetLastError());FreeSocketContext(wParam);return 0;}} else {printf("WSARecv() is OK!\n");SocketContext->BytesRECV = RecvBytes;}}// 客戶端可以寫入數(shù)據(jù)（之前的數(shù)據(jù)已經(jīng)全部發(fā)送，或者連接剛剛建立）case FD_WRITE:SocketContext = GetSocketContext(wParam);if (SocketContext->BytesRECV > SocketContext->BytesSEND) {SocketContext->DataBuf.buf = SocketContext->Buffer + SocketContext->BytesSEND;SocketContext->DataBuf.len = SocketContext->BytesRECV - SocketContext->BytesSEND;if (WSASend(SocketContext->Socket, &(SocketContext->DataBuf), 1, &SendBytes, 0, NULL, NULL) == SOCKET_ERROR) {if (WSAGetLastError() != WSAEWOULDBLOCK) {printf("WSASend() failed with error %d\n", WSAGetLastError());FreeSocketContext(wParam);return 0;}} else { // No error so update the byte countprintf("WSASend() is OK!\n");SocketContext->BytesSEND += SendBytes;}}if (SocketContext->BytesSEND == SocketContext->BytesRECV) {SocketContext->BytesSEND = 0;SocketContext->BytesRECV = 0;if (SocketContext->RecvPosted == TRUE) {SocketContext->RecvPosted = FALSE;// 這里我們通過 PostMessage 來發(fā)送 FD_READ 消息PostMessage(hwnd, WM_SOCKET, wParam, FD_READ);}}break;case FD_CLOSE:printf("Closing socket %d\n", wParam);FreeSocketContext(wParam);break;}}return 0;}return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam); }// 創(chuàng)建窗口句柄的函數(shù) HWND MakeWorkerWindow(void) {WNDCLASS wndclass;CHAR *ProviderClass = (CHAR*)"AsyncSelect";HWND Window;wndclass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;// 這里非常重要：我們的 WindowProc 注冊(cè)到當(dāng)前 WNDClass 上// 這樣當(dāng)我們將 SOCKET 和我們這個(gè)窗口類型的窗口句柄關(guān)聯(lián)起來后，// 我們便會(huì)在 WindowProc 中接受到對(duì)應(yīng)的 SOCKET 消息wndclass.lpfnWndProc = (WNDPROC)WindowProc;wndclass.cbClsExtra = 0;wndclass.cbWndExtra = 0;wndclass.hInstance = NULL;wndclass.hIcon = LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);wndclass.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);wndclass.hbrBackground = (HBRUSH) GetStockObject(WHITE_BRUSH);wndclass.lpszMenuName = NULL;wndclass.lpszClassName = (LPCSTR)ProviderClass;if (RegisterClass(&wndclass) == 0) {printf("RegisterClass() failed with error %d\n", GetLastError());return NULL;}// Create a windowWindow = CreateWindowEx (0, // Optional window styles.(LPCSTR)ProviderClass, // Window class"TEST", // Window textWS_OVERLAPPEDWINDOW, // Window styleCW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT,NULL, NULL,NULL,NULL);if (Window == NULL) {printf("CreateWindow() failed with error %d\n", GetLastError());return NULL;}return Window; }void CreateSocketContext(SOCKET s) {LPSOCKET_CONTEXT SocketContxt;if ((SocketContxt = (LPSOCKET_CONTEXT) GlobalAlloc(GPTR, sizeof(SOCKET_CONTEXT))) == NULL) {printf("GlobalAlloc() failed with error %d\n", GetLastError());return;}// Prepare SocketInfo structure for useSocketContxt->Socket = s;SocketContxt->RecvPosted = FALSE;SocketContxt->BytesSEND = 0;SocketContxt->BytesRECV = 0;SocketContxt->Next = SocketContexts;SocketContexts = SocketContxt; }LPSOCKET_CONTEXT GetSocketContext(SOCKET s) {SOCKET_CONTEXT *SocketContext = SocketContexts;while(SocketContext) {if (SocketContext->Socket == s) return SocketContext;SocketContext = SocketContext->Next;}return NULL; }void FreeSocketContext(SOCKET s) {SOCKET_CONTEXT *SocketContext = SocketContexts;SOCKET_CONTEXT *PrevSocketContext = NULL;while(SocketContext) {if (SocketContext->Socket == s) {if (PrevSocketContext) PrevSocketContext->Next = SocketContext->Next;else SocketContexts = SocketContext->Next;closesocket(SocketContext->Socket);GlobalFree(SocketContext);return;}PrevSocketContext = SocketContext;SocketContext = SocketContext->Next;} }

END ! ! !

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的WinSock I/O 模型 -- WSAAsyncSelect 模型的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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