- Visual C++ 2017网络编程实战
- 朱晨冰
- 1815字
- 2021-04-03 19:55:06
5.7 I/O控制命令
套接字的I/O控制主要用于设置套接字的工作模式（阻塞模式还是非阻塞模式）。另外，也可以用来获取与套接字相关的I/O操作的参数信息。
Winsock提供了函数ioctlsocket和WSAIoctl来发送I/O控制命令，前者源自Winsock1版本，后者是前者的扩展版本，源自Winsock2版本。函数ioctlsocket声明如下：
int ioctlsocket( SOCKET s, long cmd, u_long* argp);
其中，s为要设置I/O模式的套接字的描述符。cmd表示发给套接字的I/O控制命令，通常取值如下：
·FIONBIO：表示设置或清除阻塞模式的命令，当argp作为输入参数为0的时候，套接字将设置为阻塞模式；当argp作为输入参数为非0的时候，套接字将设置为非阻塞模式。有一种情况要注意：函数WSAAsynSelect会将套接字自动设置为非阻塞模式，而且如果对某个套接字调用了WSAAsynSelect函数，再想用ioctlsocket函数把套接字重新设置为阻塞模式，ioctlsocket会返回WSAEINVAL错误，此时如果想把套接字重新设置为阻塞模式，应该依旧调用WSAAsynSelect函数，并把其参数IEvent设置为0，这样套接字就又可变为阻塞模式了。大家今后在使用WSAAsynSelect函数的时候要做到心中有数，别想当然地以为通过ioctlsocket函数一定能把套接字设为阻塞模式。
·FIONREAD：用于确定套接字s自动读入数据量的命令，若s是流套接字（SOCET_STREAM）类型，则argp得到函数recv调用一次时可读入的数据量，通常和套接字中排队的数据总量相同；若s是数据报套接字（SOCK_DGRAM），则argp返回套接字排队的第一个数据报的大小。
·FIOASYNC：表示设置或清除异步I/O的命令。
argp为命令参数，是一个输入输出参数。如果函数成功就返回零，否则返回SOCKET_ERROR，此时可以用函数WSAGetLastError获取错误码。
比如下面的代码设置套接字为阻塞模式：
u_long iMode = 0;
ioctlsocket(m_socket, FIONBIO, &iMode);
如果参数iMode传入的是0，就设置阻塞，否则设置为非阻塞。
函数WSAIoctl是Winsock2中的I/O控制命令函数，功能更为强大，增加了一些输入参数，添加了一些新选项，并增加了一些输出函数以获得更多的信息，函数声明如下：
int WSAIoctl( SOCKET s, DWORD dwIoControlCode, LPVOID lpvInBuffer,
DWORD cbInBuffer, LPVOID lpvOutBuffer, DWORD cbOutBuffer,
LPDWORD lpcbBytesReturned, LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,
LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE lpCompletionRoutine);
·s：[in]套接字描述符（句柄）。
·dwIoControlCode：[in]存放用于操作的控制码，比如SIO_RCVALL（接收全部数据包的选项）。
·lpvInBuffer：[in]指向输入缓冲区地址。
·cbInBuffer：[in]输入缓冲区的字节大小。
·lpvOutBuffer：[out]指向输出缓冲区地址。
·cbOutBuffer：[in]输出缓冲区的字节大小。
·lpcbBytesReturned：[out]指向存放实际输出数据的字节大小的变量地址。
·lpOverlapped：[in]指向WSAOVERLAPPED结构体的地址（若是非重叠套接字则忽略该参数）。
·lpCompletionRoutine：[in]指向一个例程函数，该函数会在操作结束后调用（若是非重叠套接字则忽略该参数）。
如果函数成功就返回0，否则返回SOCKET_ERROR，可用WSAGetLastError获取错误码。
【例5.9】设置阻塞套接字为非阻塞套接字
（1）打开VC2017，新建一个控制台工程test。
（2）在test.cpp中输入如下代码：
#include "stdafx.h"
#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS // 为了使用inet_ntoa时不出现警告
#include <Winsock2.h>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib") //Winsock库的引入库
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
u_long argp;
int res;
char ip[] = "120.4.6.99"; //120.4.6.99是和本机同一网段的地址 ，但并不存在
int port = 13334;
struct sockaddr_in server_address;
// Initialize Winsock
WSADATA wsaData;
int iResult = WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsaData);
if (iResult != NO_ERROR)
printf("Error at WSAStartup()\n");
memset(&server_address, 0, sizeof(server_address));
server_address.sin_family = AF_INET;
DWORD dwIP = inet_addr(ip);
server_address.sin_addr.s_addr = dwIP;
server_address.sin_port = htons(port);
SOCKET sock = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
assert(sock >= 0);
long t1 = GetTickCount();
int ret = connect(sock, (struct sockaddr*)&server_address,
sizeof(server_address));
printf("connect ret code is: %d\n", ret);
if (ret == -1)
{
long t2 = GetTickCount();
printf("time used:%dms\n", t2 - t1);
printf("connect failed...\n");
if (errno == EINPROGRESS)
{
printf("unblock mode ret code...\n");
}
}
else
{
printf("ret code is: %d\n", ret);
}
argp = 1;
res = ioctlsocket(sock, FIONBIO, (u_long FAR*)&argp);
if (SOCKET_ERROR == res)
{
printf("Error at ioctlsocket(): %ld\n", WSAGetLastError());
WSACleanup();
return -1;
}
puts("设置非阻塞模式后：\n");
memset(&server_address, 0, sizeof(server_address));
server_address.sin_family = AF_INET;
dwIP = inet_addr(ip);
server_address.sin_addr.s_addr = dwIP;
server_address.sin_port = htons(port);
t1 = GetTickCount();
ret = connect(sock, (struct sockaddr*)&server_address,
sizeof(server_address));
printf("connect ret code is: %d\n", ret);
if (ret == -1)
{
long t2 = GetTickCount();
printf("time used:%dms\n", t2 - t1);
printf("connect failed...\n");
if (errno == EINPROGRESS)
{
printf("unblock mode ret code...\n");
}
}
else
{
printf("ret code is: %d\n", ret);
}
closesocket(sock);
WSACleanup(); //释放套接字库
return 0;
}
在代码中，我们首先创建了一个套接字sock，刚开始默认是阻塞的，然后用connect函数去连接一个和本机IP同一子网的不真实存在的IP，会发现用了20多秒。接着我们用ioctlsocket函数把套接字sock设置为非阻塞，再同样用connect函数去连接一个和本机IP同一子网的不真实存在的IP，会发现connect立即返回了，这就说明我们设置套接字为非阻塞成功了。
（3）保存工程并运行，运行结果如图5-17所示。
图5-17
可以看到，大概等了20多秒后才提示connect失败。
把套接字设为非阻塞模式后，很多winsock api函数就会立即返回，但并不意味着操作已经完成。我们可以通过下例感受这一点。
函数WSAIoctl主要用于控制套接字的工作模式，声明如下：
int WSAIoctl( SOCKET s, DWORD dwIoControlCode, LPVOID lpvInBuffer,DWORD
cbInBuffer, LPVOID lpvOutBuffer, DWORD cbOutBuffer,LPDWORD lpcbBytesReturned,
LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE
lpCompletionRoutine);
其中，参数s表示套接字描述符；dwIoControlCode表示要执行操作的控制码；lpvInBuffer指向输入缓冲区；cbInBuffer表示输入缓冲区的字节大小；lpvOutBuffer[out]指向输出缓冲区；cbOutBuffer表示输出缓冲区的字节大小；lpcbBytesReturned[out]指向实际输出数据的字节大小；lpOverlapped指向WSAOVERLAPPED结构，该参数用于重叠套接字，非重叠套接字则忽略该参数；lpCompletionRoutine指向操作结束后调用例程，非重叠套接字则忽略该参数。如果函数执行成功就返回0，否则返回SOCKET_ERROR，此时可以用WSAGetLastError获取错误码。
需要注意的是，当套接字处于阻塞模式时，该函数可能阻塞线程；若套接字处于非阻塞模式且指定的操作不能及时完成时，WSAGetLastError将返回WSAEWOULDBLOCK错误码，此时程序可以将套接字改为阻塞模式后再次发送请求。