用Winsock实现语音全双工通信

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一、引言

Windows 95作为微机的操纵系统，已经完全融入了网络与通信成果，不只可以成立纯Windows 95情况下的“对等网络”，并且支持多种协议，如TCP/IP、IPX/SPX、NETBUI等。在TCP/IP协议组中，TPC是一种面向毗连的协义，为用户提供靠得住的、全双工的字节约处事，具有确认、流节制、多路复用和同步等成果，适于数据传输。UDP协议则是无毗连的，每个分组都携带完整的目标地点，各分组在系统中独立传送。它不能担保分组的先后顺序，不举办分组堕落的规复与重传，因此不担保传输的靠得住性，可是，它提供高传输效率的数据报处事，适于及时的语音、图像传输、广播动静等网络传输。

Winsock接口为历程间通信提供了一种新的手段，它不单能用于同一呆板中的历程之间通信，并且支持网络通信成果。跟着Windows 95的推出。Winsock已经被正式集成到了Windows系统中，同时包罗了16位和32位的编程接口。而Winsock的开拓东西也可以在Borland C++4.0、Visual C++2.0这些C编译器中找到，主要由一个名为winsock.h的头文件和动态毗连库winsock.dll或wsodk32.dll构成，这两种动态毗连库别离用于Win16和Win32的应用措施。

本文针对话音的全双工传输要求，回收UDP协议实现了及时网络通信。利用VisualC++2.0编译情况，其动态毗连库名为wsock32.dll。

二、主要函数的利用要点

通过成立双套接字，可以很利便地实现全双工网络通信。

1.套接字成立函数：

SOCKET socket(int family,int type,int protocol)
对付UDP协议，写为：
SOCKRET s;
s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
或s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP)

为了成立两个套接字，必需实现地点的反复绑定，即，当一个套接字已经绑定到某当地地点后，为了让另一个套接字反复利用该地点，必需为挪用bind()函数绑定第二个套接字之前，通过函数setsockopt()为该套接字配置SO_REUSEADDR套接字选项。通过函数getsockopt()可得到套接字选项配置状态。需要留意的是，两个套接字所对应的端标语不能沟通。

另外，还涉及到套接字缓冲区的配置问题，按划定，每个区的配置范畴是：不小于512个字节，大大于8k字节，按照需要，文中选用了4k字节。

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2.套接字绑定函数

int bind(SOCKET s,struct sockaddr_in*name,int namelen)

s是适才建设好的套接字，name指向描写通讯工具的布局体的指针，namelen是该布局体的长度。该布局体中的分量包罗：IP地点(对应name.sin_addr.s_addr)、端标语(name.sin_port)、地点范例(name.sin_family，一般都赋成AF_INET，暗示是internet地点)。

(1)IP地点的填写要领：在全双工通信中，要把用户名对应的点分暗示法地点转换成32位长整数名目标IP地点，利用inet_addr()函数。

(2)端标语是用于暗示同一台计较机差异的历程(应用措施)，其分派要领有两种：1)历程可以让系统为套接字自动分派一端标语，只要在挪用bind前将端标语指定为0即可。由系统自动分派的端标语位于1024~5000之间，而1~1023之间的任一TCP或UDP端口都是保存的，系统不答允任一历程利用保存端口，除非其有效用户ID是零(超等用户)。

(2)历程可为套接字指定一特定端口。这对付需要给套接字分派一众所端口的处事器是很有用的。指定范畴为1024和65536之间∩任意指定。

在本措施中，对两个套接字的端标语划定为2000和2001，前者对应发送套接字，后者对应吸收套接字。

端标语要从一个16位无标记数(u_short范例数)从主机字节顺序转换成网络字节顺序，利用

htons()函数。

按照以上两个函数，可以给出双套接字成立与绑定的措施片段；

//配置有关的全局变量
SOCKET sr,ss;
HPSTR sockBufferS,sockBufferR;
HANDLE hSendData,hReceiveData;
DWROD dwDataSize=1024*4;
struct sockaddr_in therel.there2;
#DEFINE LOCAL_HOST_ADDR 200.200.200.201
#DEFINE REMOTE_HOST-ADDR 200.200.200.202
#DEFINE LOCAL_HOST_PORT 2000
#DEFINE LOCAL_HOST_PORT 2001
//套接字成立函数
BOOL make_skt(HWND hwnd)
{
struct sockaddr_in here,here1;
ss=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
sr=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if((ss==INVALID_SOCKET)||(sr==INVALID_SOCKET))
{
MessageBox(hwnd,“套接字成立失败!”，“”,MB_OK);
return(FALSE);
}
here.sin_family=AF_INET;
here.sin_addr.s_addr=inet_addr(LOCAL_HOST_ADDR);
here.sin_port=htons(LICAL_HOST_PORT);
//another socket
herel.sin_family=AF_INET;
herel.sin_addr.s_addr(LOCAL_HOST_ADDR);
herel.sin_port=htons(LOCAL_HOST_PORT1);
SocketBuffer();//套接字缓冲区的锁定配置
setsockopt(ss,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(char FAR*)sockBufferS,dwDataSize);
if(bind(ss,(LPSOCKADDR)&here,sizeof(here)))
{
MessageBox(hwnd,“发送套接字绑定失败!”，“”，MB_OK);
return(FALSE);
}
setsockopt(sr SQL_SOCKET,SO_RCVBUF|SO_REUSEADDR,(char FAR*)
sockBufferR,dwDataSize);
if(bind(sr,(LPSOCKADDR)&here1,sizeof(here1)))
{
MessageBox(hwnd,“吸收套接字绑定失败!”，“”，MB_OK);
return(FALSE);
}
return(TRUE);
}
//套接字缓冲区配置
void sockBuffer(void)
{
hSendData=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE|GMEM_SHARE,dwDataSize);
if(!hSendData)
{
MessageBox(hwnd,“发送套接字缓冲区定位失败!”，NULL,
MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
return;
}
if((sockBufferS=GlobalLock(hSendData)==NULL)
{
MessageBox(hwnd,“发送套接字缓冲区锁定失败!”，NULL,
MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
GlobalFree(hRecordData[0];
return;
}
hReceiveData=globalAlloc(GMEM_MOVEABLE|GMEM_SHARE,dwDataSize);
if(!hReceiveData)
{
MessageBox(hwnd,"“吸收套接字缓冲区定位败!”，NULL
MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
return;
}
if((sockBufferT=Globallock(hReceiveData))=NULL)
MessageBox(hwnd,"发送套接字缓冲区锁定失败!”，NULL,
MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
GlobalFree(hRecordData[0]);
return;
}

3.数据发送与吸收函数；

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int sendto(SOCKET s.char*buf,int len,int flags,struct sockaddr_in to,int
tolen);
int recvfrom(SOCKET s.char*buf,int len,int flags,struct sockaddr_in
fron,int*fromlen)个中，参数flags一般取0。

recvfrom()函数实际上是读取sendto()函数发过来的一个数据包，当读到的数据字节少于划定吸收的数目时，就把数据全部吸收，并返回实际吸收到的字节数；当读到的数据多于划定值时，在数据报文方法下，多余的数据将被扬弃。而在流方法下，剩余的数据由下recvfrom()读出。为了发送和吸收数据，必需成立数据发送缓冲区和数据吸收缓冲区。划定：IP层的一个数据报最大不高出64K(含数据报头)。当缓冲区配置得过多、过大时，常因内存不足而导致套接字成立失败。在减小缓冲区后，该错误消失。颠末尝试，文中选用了4K字节。

另外，还应留意这两个函数中最后参数的写法，给sendto()的最后参数是一个整数值，而recvfrom()的则是指向一整数值的指针。

4.套接字封锁函数：closesocket(SOCKET s)

通讯竣事时，应封锁指定的套接字，以释与之相关的资源。

在封锁套接字时，应先对锁定的各类缓冲区加以释放。其措施片段为：

void CloseSocket(void)
{
GlobalUnlock(hSendData);
GlobalFree(hSenddata);
GlobalUnlock(hReceiveData);
GlobalFree(hReceiveDava);
if(WSAAysncSelect(ss,hwnd,0,0)=SOCKET_ERROR)
{
MessageBos(hwnd,“发送套接字封锁失败!”，“”，MB_OK);
return;
}
if(WSAAysncSelect(sr,hwnd,0,0)==SOCKET_ERROR)
{
MessageBox(hwnd,“吸收套接字封锁失败!”，“”，MB_OK);
return;
}
WSACleanup();
closesockent(ss);
closesockent(sr);
return;
}
｝

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三、Winsock的编程特点与异步选择机制

1 阻塞及其处理惩罚方法

在网络通讯中，由于网络拥挤或一次发送的数据量过大等原因，常常会产生互换的数据在短时间内不能传送完，收发数据的函数因此不能返回，这种现象叫做阻塞。Winsock对有大概阻塞的函数提供了两种处理惩罚方法：阻塞和非阻塞方法。在阻塞方法下，收发数据的函数在被挪用后一直要到传送完毕可能堕落才气返回。在阻塞期间，被阻的函数不会断挪用系统函数GetMessage()来保持动静轮回的正常举办。对付非阻塞方法，函数被挪用后当即返回，当传送完成后由Winsock给措施发一个事先约定好的动静。

在编程时，应只管利用非阻塞方法。因为在阻塞方法下，用户大概会长时间的期待进程中试图封锁措施，因为动静轮回还在起浸染，所以措施的窗口大概被封锁，这样当函数从Winsock的动态毗连库中返回时，主措施已经从内存中删除，这显然是极其危险的。

2 异步选择函数WSAAsyncSelect()的利用

Winsock通过WSAAsyncSelect()自动地配置套接字处于非阻塞方法。利用Windows Sockets实现Windows网络措施设计的要害就是它提供了对网络事件基于动静的异步存取，用于注册应用措施感乐趣的网络事件。它请求Windows Sockets DLL在检测到套接字上产生的网络事件时，向窗口发送一个动静。对UDP协议，这些网络事件主要为：

FD_READ 期望在套接字收到数据(即读筹备好)时吸收通知；

FD_WRITE 期望在套接字可发送数(即写筹备好)时吸收通知；

FD_CLOSE 期望在套接字封锁时接电通知

动静变量wParam指示产生网络事件的套接字，变量1Param的低字节描写产生的网络事件，高字包括错误码。如在窗口函数的动静轮回中均加一个分支：

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int ok=sizeof(SOCKADDR);
case wMsg;
switch(1Param)
{
case FD_READ:
//套接字上读数据
if(recvfrom(sr.lpPlayData[j],dwDataSize,0,(struct sockaddr FAR*)&there1,
(int FAR*)&ok)==SOCKET_ERROR0
{
MessageBox)hwnd,“数据吸收失败!”，“”，MB_OK);
return(FALSE);
}
case FD_WRITE:
//套接字上写数据
}
break；

在措施的体例中，应按照需要机动地将WSAAsyncSelect()函敏捷放在相应的动静轮回之中，其它说明可拜见文献[1]。另外，应该指出的是，以上措施片段中的动静框主要是为措施调试利便而配置的，而在正式产物中不再呈现。同时，凭据措施容错误设计，应成立一个专门的容错处理惩罚函数。措施中大概呈现的各类错误都将由该函数举办处理惩罚，依据错误的危害水平差异，成立几种差异的处理惩罚法子。这样，才气担保两边通话的顺利和靠得住。 四、结论

本文是多媒体网络传输项目标重要内容之一，今朝，团结硬件全双工语音卡等设备，已经乐成地实现了话音的全双工的通信。有关整个多媒体传输系统设计的内容，将有另文论述。

参考文献

1 蒋东兴，林鄂华Windows Sockets网络措施设计指南。清华大学出书社。1995,12

2 祝小翰 Winsock编程劈头，微电脑世界，1996,(8):54~60