学用C++进行Winsock编程（一）──Server端 朱小华 2001年 8期 编者按：在2001年《电脑报》第1期的《学用C++进行Winsock编程──Client端》（以下简称《Client端》）已经跟大家讲述了客户端编程的基本内容，现在接着向大家介绍服务器端。 　　 其实客户端与服务器端的内容差不多，不过还是有区别的。这里先向大家讲述基本的编程步骤，最后再给出一个多线程的端口扫描器，其功能是扫描本机开放了哪些端口（包括TCP和UDP）。 　　 1. 调用WSAStartup，这一步与客户端没有区别； 　　 2.调用Socket或WSASocket创建套接字，这一步与客户端没有区别（这里更正《Client端》的一个错误：当用socket函数创建套接字失败时，函数返回INVALID_SOCKET，而不是返回SOCKET_ERROR。不过到现在为止，我还没碰到过创建套接字失败的情况，当其它函数失败时一般返回SOCKET_ERROR!）； 　　 3. 调用bind函数与一个本地名字（用端口和IP地址来描述）作绑定，bind函数的第一个参数是要对其进行绑定的套接字描述符，第二个参数是一个sockaddr类型的指针，其内容对一些本地信息进行了描述，第三个参数是sockaddr结构的大小。bind函数调用失败则返回SOCKET_ERROR。 　　 示例代码如下： 　　 SOCKET sk; 　　 sockaddr_in sock; 　　 unsinged long ulLocalip;//假设ulLocalip是本地IP地址，至于怎么获取本地IP，在最后的例子里会给出； 　　 ……（省略创建套接字等） 　　 sock.sin_family=AF_INET; 　　 sock.sin_addr.s_addr=ulLocalip; 　　 sock.sin_port=htons（12345）;//表示所用的端口 　　 if（bind（sk，（sockaddr*）&sock，sizeof（sock））==SOCKET_ERROR） 　　 { 　　 //错误处理 　　 } 　　 4.调用listen函数对连接请求进行侦听，示例代码如下： 　　 listen函数的第一个参数是要侦听的套接字，第二个参数是最大侦听数，举个例子，如果设为5（在Winsock1.1中，最大值为5），那么如果同时有6个连接请求，那么第6个连接请求将被抛弃。listen函数调用失败则返回SOCKET_ERROR。 　　 示例代码如下： 　　 if（listen（sk，5）==SOCKET_ERROR） 　　 { 　　 //错误处理 　　 } 　　 5.调用accept、WSAAccept函数接受连接请求，建立连接。 　　 accept函数的第一个参数是要在其上建立连接的套接字，第二个参数是一个sockaddr结构的地址，该结构用于存放对方的一些信息，如IP地址、端口等，第三个参数是一个int类型的指针，用于返回第二个参数的大小。如果是阻塞模式的套接字，accept函数调用成功会返回一个新的套接字描述符，以后针对该连接的数据收发都在该套接字描述符上进行，原来的套接字可以继续侦听，然后用accept建立连接，也就是说一个服务器端的套接字可以与很多客户端建立连接。accept调用失败则返回INVALID_SOCKET。至于非阻塞模式的套接字，请参见本文最后的补充说明！ 　　 SOCKET sk，newsk; 　　 sockaddr_in sock， 　　 sockin; 　　 int socklen=sizeof（sock）; 　　 ……（省略创建套接字sk，绑定sk，侦听sk） 　　 newsk=accept（sk，（sockaddr*）&sockin，&socklen）; 　　 if（newsk==INVALID_SOCKET） 　　 { 　　 //错误处理 　　 } 　　 6. 收发数据： 　　 与客户端差不多，不过收发数据所用的套接字为accept，返回的套接字（在这里是newsk），而不是原先用socket创建的套接字（在这里是sk）。 　　 7. 关闭套接字，用closesocket函数； 　　 8. 撤消DLL引用，用WSACleanup（）函数； 　　 下面给出一个多线程端口扫描器，其功能是扫描本机开放了哪些端口（大家可能都听说过端口攻击这个名词，现在有很多黑客软件，它们的原理就是利用你的机器上所开放的端口对你进行端口攻击），这是利用bind函数来实现的，原理是：bind函数的功能是将套接字描述符与一个本地名字（用端口和IP地址来描述）作绑定，如果该名字已被使用，那么对bind函数的调用将返回SOCKET_ERROR，并且WSAGetLastError（）将返回WSAEADDRINUSE。这个例子对TCP和UDP端口都进行了绑定测试。注意：对UDP的绑定可能不会有效果，之所以给出，只为表示TCP与UDP的绑定过程没什么区别。 　　 //SourceCode in C++Builder5 　　 #include 　　 #include 　　 #include 　　 #pragma hdrstop 　　 #include "Unit1.h" 　　 #pragma package（smart_init） 　　 #pragma resource "*.dfm" 　　 /*创建一个自定义结构*/ 　　 typedef struct g_bport 　　 { 　　 unsigned long LocalIp;//网络字节顺序 　　 unsigned short sPort;//本地字节顺序 　　 unsigned short ePort//本地字节顺序 　　 char szMutex[52];//用于存放互斥体名 　　 char szLogFile[26];//用于存放结果文件名 　　 bool isTcp;//是TCP还是UDP 　　 unsigned long Result;//用于返回扫描结果 　　 int Index;//第几个线程 　　 }*PG_BPORT; 　　 #define THREADNUM 10 //线程数 　　 char MutexName[]="LocalPortScan-Bcbhua-Love-GZW-V1.0";//互斥体名，互斥体，用于保证线程安全！ 　　 TForLover *ForLover;//这是窗体 　　 g_bport gbport[THREADNUM*2]; //用于传递参数，TCP前半，UDP后半 　　 HANDLE handleThread[THREADNUM*2];//用于存放线程句柄，TCP前半，UDP后半 　　 /*以下是线程函数*/ 　　 DWORD WINAPI BPort（LPVOID lp） 　　 { 　　 PG_BPORT bport=（PG_BPORT）lp; 　　 unsigned short nowPort=bport->sPort-1; 　　 sockaddr_in sock; 　　 int socklen=sizeof（sock）; 　　 HANDLE hdMutex=OpenMutex（MUTEX_ALL_ACCESS，false，bport->szMutex）; 　　 SOCKET sk; 　　 FILE *fp; 　　 int iType=bport->isTcp?SOCK_STREAM:SOCK_DGRAM; 　　 char szType[4]; 　　 if（bport->isTcp） 　　 strcpy（szType，"TCP"）; 　　 else 　　 strcpy（szType，"UDP"）; 　　 char szLog[42]; 　　 sk=socket（AF_INET，iType，0）; 　　 sock.sin_family =AF_INET; 　　 sock.sin_addr.s_addr =bport->LocalIp ; 　　 while（nowPortePort） 　　 { 　　 sock.sin_port =htons（++nowPort）; 　　 /*如果调用bind函数失败，并且WSAGetLastError函数的返回值为WSAEADDRINUSE，通常情况下表明该端口已被使用，也就是说已开放*/ 　　 if（（bind（sk，（sockaddr*）&sock，socklen）==SOCKET_ERROR）&&（WSAGetLastError（） 　　==WSAEAD DRINUSE）） 　　 { 　　 wsprintf（szLog， 　　 "线程%d发现本机IP:%s开放%s端口:%d\r\n"，bport->Index，inet_ntoa（sock.sin_addr），szT 　　 ype，nowPort）; 　　 WaitForSingleObject（hdMutex，INFINITE）; 　　 fp=fopen（bport->szLogFile，"a"）; 　　 fwrite（szLog，sizeof（char），strlen（szLog），fp）; 　　 fclose（fp）; 　　 bport->Result++; 　　 ReleaseMutex（hdMutex）; 　　 } 　　 closesocket（sk）; 　　 sk=socket（AF_INET，iType，0）; 　　 } 　　 closesocket（sk）; 　　 CloseHandle（hdMutex）; 　　 return 1; 　　 } 　　 /*窗体的构造函数*/ 　　 _fastcall TForLover::TForLover（TComponent* Owner） 　　 :TForm（Owner） 　　 {WSADATA wsaData; 　　 if（WSAStartup（0x101，&wsaData））{ 　　 ShowMessage（"无效的Winsock版本!"）;}} 　　 /*单击按纽*//*创建线程*/ 　　 void _fastcall TForLover::BtStartClick（TObject*Sender） 　　 {HANDLE handleMutex=CreateMutex（NULL，false，MutexName）; 　　 try 　　 {DWORD dwThreadId， 　　 dwThreadCode; 　　 int startPort=ForLover->edSPort->Text.ToInt（）-1， 　　 endPort=ForLover->edEPort->Text.ToInt（）， 　　 iPart，j，aliveThread; 　　 unsigned long LOCALIP， 　　 Result=0; 　　 char szName[256]; 　　 hostent *host; 　　 in_addr inaddr; 　　 BtStart->Enabled =false; 　　 /*以下用于获取本机IP地址*/ 　　 gethostname（szName，255）; 　　 host=gethostbyname（szName）; 　　 if（host） 　　 LOCALIP=*（（unsigned long*）host->h_addr_list[0]）; 　　 else 　　 ShowMessage（"获取本机IP失败!"）; 　　 inaddr.s_addr=LOCALIP; 　　 /*用inet_ntoa将本机IP转为点分法表示，并将其设为窗体的标题，AnsiString是C++Builder的一个类，其功能相当于VC的CString，VB的StringCaption=AnsiString"扫描本机IP："）+inet_ntoa（inaddr）;Application->ProcessMessages（）是C++Builder特有的一个函数，不是标准的C++函数，其作用相当于VB的DoEvents函数*/ 　　 Application->ProcessMessages（）; 　　 iPart=（endPort-startPort）/THREADNUM; 　　 ZeroMemory（gbport，sizeof（g_bport）*THREADNUM*2）; 　　 /*以下填充用于TCP扫描的结构*/ 　　 for（j=0;jedLog->Text.c_str（））; 　　 gbport[j].LocalIp=LOCALIP; 　　 gbport[j].Index=j+1; 　　 handleThread[j]=CreateThread（NULL，0，BPort，（LPVOID）&gbport[j]，0，&dwThreadId）;} /*监视是否所有线程都已完成*/ 　　 while（1） 　　 {aliveThread=THREADNUM*2; 　　 for（j=0;jEnabled =true;} 　　 //退出窗体时卸载DLL 　　 void _fastcall TForLover::FormDestroy（TObject *Sender） 　　 {WSACleanup（）;} 　　 这个例子与《Client端》里给出的例子都是针对只有一个IP地址的机器的，对于那些有多个IP地址的机器来说，要针对每个IP地址都进行相应扫描。 　　 补充说明： 　　 一、对socket/WSASocket，bind，listen这些函数来说是没有阻塞与非阻塞的区别的，无论阻塞模式还是非阻塞模式，函数调用皆是马上返回，成功即成功，失败即失败。在阻塞模式下对connect/WSAConnect、accept/WSAAccept、recv/WSARecv、send/WSASend的调用都是等到调用请求完成再返回的，也就是说，如果调用请求未处理完，调用所在的线程将处于“挂起”状态，如果程序只有一个线程或者调用发生在程序的用户界面线程，也就成了通常说的程序没有响应。调用完成，函数将返回相应的调用结果。如果套接字是非阻塞模式的，那么对connect/WSAConnect、accept/WSAAccept、recv/WSARecv、send/WSASend函数的调用会马上返回，如果调用成功，那么将返回相应的成功结果；如果调用函数返回SOCKET_ERROR（accept函数是返回INVALID_SOCKET），并且WSAGetLastError（）返回WSAEWOULDBLOCK，其涵义不意味Winsock错误，而是表示调用请求无法马上完成，程序应作其它相应处理。用ioctlsocket函数可以对套接字的模式进行控制或者针对套接字成功调用WSAAsyncSelect函数后套接字将自动成为非阻塞模式。由于篇幅所限，这里不再深入探讨。 　　 二、在Client端的示例即远程端口扫描中，由于采用的是阻塞模式的套接字，所以虽然采用了多线程，但是效率还是很低的，建议利用WSAAsyncSelect函数改为Winsock特有的非阻塞的消息模式，这样无需多线程就能达到很高的效率。该函数的功能可以用一句话来概括：指定的套接字上发生指定的网络事件时，指定的窗口收到指定的消息。限于篇幅，不再详细介绍，不过强烈建议掌握该函数的用法。如果有时间的话，小弟会写一个比较完整的说明放到主页（LoveBcb.yeah.net或go.163.com/~bcbandvb/nindex.htm）上，或者在合适的地方公开我写的“网络时代”的源代码，该程序就是利用了WSAAsyncSelect这种I/O模式，效率很高！大家可以去小弟的主页上下载试用该程序！目前主页上有“极速寻呼”的源代码，里面有一个GSocket类，用的是阻塞模式，大家可以先看看。 　　 三、在Server端的示例即本机端口扫描，其实扫描结果不是很精确，如不能判断TCP139端口等。其实也可以用Client端的示例来精确扫描本地主机，只要在目标主机中输入本机IP即可。