25.2 Headerdateien zur Socketprogrammierung

Zur Erstellung von Netzwerkanwendungen mit Sockets sind auf den Systemen verschiedene Headerdateien und unter MS-Windows auch eine bestimmte Bibliothek nötig.

25.2.1 Linux/UNIX

Die Headerdateien für Linux/UNIX und auch für die BSD-Varianten lauten:

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <arpa/inet.h>

25.2.2 Windows

Unter MS-Windows sollte es ausreichen, die folgende Headerdatei zu inkludieren:

#include <winsock.h>

Eventuell kann es auch nötig sein, die Headerdatei <windows.h> einzubinden – sofern Ihr Compiler eine seltsame Warn- bzw. Fehlermeldung ausgibt. Alternativ zu <winsock.h> können Sie hier auch die neuere <winsock2.h> inkludieren, was allerdings für die Beispiele im Buch nicht unbedingt nötig ist.

Bibliotheken

Unter MS-Windows wird wie gesagt noch die Winsock- bzw. Winsock2-Bibliothek benötigt. Hierfür sind leider bei den verschiedensten Compilern unterschiedliche Bibliotheksnamen angegeben. Mir bekannte Namen unter Microsoft Visual C++ sind beispielsweise WSOCK32.LIB (für winsock) und WS2_32.LIB (für Winsock2). Bei einigen anderen Compilern heißen sie aber WINSOCK32.LIB und WINSOCK2_32.LIB.

Bei der kostenlosen Entwicklungsumgebung Code::Blocks, die z. B. den MinGW-Compiler verwendet, lautet der Bibliotheksname LIBWSOCK32.a (Winsock) oder LIBWS2_32.a (Winsock2). Dabei müssen Sie bei Ihrem neuen Projekt lediglich eine der beiden Bibliotheken dem Linker mitteilen, indem Sie im lib-Verzeichnis des entsprechenden Compilers die entsprechende Bibliothek wählen. Wie dies mit den Entwicklungsumgebungen Visual C++ Express Edition 2008 und Code::Blocks genau funktioniert, können Sie in der Anleitung auf der Buch-CD nachlesen.

Die Windows-Programmierung und die (C-)Syntax

Bevor es mit dem Thema weitergeht, will ich noch ein paar Worte zur Syntax der Windows-Programmierung sagen. Sofern Sie noch nichts damit zu tun gehabt haben, wird es wohl eine Weile dauern, bis Sie sich an die Windows-typische C-Schreibweise gewöhnt haben. Auf den ersten Blick erscheint einem alles ein wenig fremd. Beispielsweise wird anstelle von unsigned char der Name BYTE oder anstelle von unsigned long der Name DWORD für die Datentypen verwendet. Aber ein Blick in die Win32-Bibliothek zeigt, dass sich dies durch eine einfache Typdefinition ergibt:

typedef unsigned char       BYTE;
typedef unsigned long       DWORD;

Ebenso wird dies mit Strukturen und anderen Datentypen gemacht. Außerdem wird bei den Variablennamen von vielen Programmierern eine besondere Schreibweise, die sogenannte ungarische Notation, verwendet. Hierbei fängt jeder Variablenname mit einer Vorsilbe (Präfix) an, die etwas über den Variablentyp aussagt, gefolgt vom eigentlichen Namen, der mit einem Großbuchstaben beginnt. Ein Beispiel ist der Name szPauseName. Das Präfix sz steht hier für »string-zero terminated« d. h. »Zeichenkette mit dem Stringende-Zeichen«.

Zwar verzichte ich in diesem Buch weitgehend auf die Verwendung einer solchen Syntax bzw. auf die Verwendung von Win32-Datentypen, aber sie sollte dennoch erwähnt werden, sofern Sie beispielsweise nach Quellcodes oder Dokumentationen zu diesem Thema Ausschau halten.

Winsock initialisieren

Damit unter MS-Windows ein Prozess überhaupt Sockets verwenden kann, muss er vor jedem Aufruf einer Socket-Funktion initialisiert werden. Durch diese Initialisierung kann ein Prozess die WS2_32.DLL bzw. WINSOCK.DLL überhaupt erst verwenden. Sie initialisieren den Prozess durch den Systemaufruf WSAStartup():

int WSAStartup (
  WORD wVersionRequested,
  LPWSADATA lpWSAData
);

Diese Funktion muss für jede weitere Socket-Funktion aufgerufen werden. Der erste Parameter ist vom Datentyp WORD (unsigned short) mit 2 Bytes Länge. Mit diesem Parameter geben Sie die Versionsnummer von Winsock an, die Sie verwenden wollen. Dabei legen Sie im Low-Order-Byte die Major-Nummer und im High-Order-Byte die Minor-Nummer (Revisionsnummer) fest. Damit Sie sich jetzt nicht mit Bitverschiebungen und den Byte-Orders auseinandersetzen müssen, verwenden Sie am besten gleich das Win32-Makro MAKEWORD():

WORD MAKEWORD (
   BYTE bLow,  // low-order byte of short value
   BYTE bHigh  // high-order byte of short value
);

Und schon sind Sie ein Problem mehr los. Wollen Sie hierbei nun die Version 1.2 von Winsock verwenden, dann müssen Sie nur MAKEWORD(1, 2) verwenden. Für die Version 2.0 schreiben Sie einfach MAKEWORD(2 ,0).

Mit dem zweiten Parameter von WSAStartup() geben Sie einen Zeiger auf die Struktur (LP)WSADATA (LP = Long Pointer) an. In dieser Struktur finden Sie Informationen zur Winsock-Version. Allerdings werden Sie diese Struktur im Buch nicht mehr benötigen.

Wenn Sie mit der Anwendung fertig sind, sollten Sie zum Schluss mit der Funktion WSACleanup() die Verbindung mit WS2_32.DLL oder WINSOCK.DLL wieder beenden bzw. diese freigeben:

int  WSACleanup (void);

Damit werden diverse Aufräumarbeiten durchgeführt, und ein interner Referenzzähler, der auf WS2_32.DLL oder WINSOCK.DLL verweist, wird dekrementiert.

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