【msys2】Windowsネットワークプログラミング（winsock）
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「[[programing:linux-programing:network-programing:linux-socket-network-programing]]」記事で、Linux標準ソケットによる簡単なTCP通信のサンプルプログラムを動かした。このプログラムをWindows上でも動かせるようにしたので備忘録を残す。

msys2でのソケットライブラリー
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[[software/msys2/start]]でも `#include <sys/socket.h>` などのLinux標準ソケット関数がそのまま利用できれば良いのだが、どうも使えない模様。

そこで、`#include <winsock2.h>` ヘッダーを指定しwinsock2ライブラリーを使う。winsock2ライブラリーは、Linux標準ソケット関数とかなり似ているが少し違う。  
winsock2ライブラリーは32bit版だけのようで、msys2のMINGW32環境で32bitアプリとしてコンパイルを行う。Windowsの64bitパソコンでも、32bitアプリの実行は可能。


TCPソケット通信サンプルプログラム
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以下のサンプルプログラムでは、`WINSOCK_USE` の条件コンパイルで、Linux版と兼用できるソースにしている。

尚、システムコール時のエラー判定やタイムアウト監視など不十分なので、実際に使う場合はエラー処理などもよく吟味して利用する事。


### 単純なTCPサーバ
このサンプルは、接続してきたクライアントに対して「HELLO」という文字列を送信して終了。

<code c tcp-test-server.c>
#if defined(__MINGW64__)
#error Cannot compile in MINGW64 environment, MINGW32 required.
#elif defined(__MINGW32__)
#define	WINSOCK_USE		2.0		/* Only 32bit library */
#endif

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#ifdef WINSOCK_USE
#include <winsock2.h>
#else
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#endif

int
main(int argc, char *argv[])
{
    int n;
    struct sockaddr_in server;
    char buf[32];
#ifdef WINSOCK_USE
    SOCKET sock;
    WSADATA wsaData;

    // winsock2の初期化
    WSAStartup(MAKEWORD(2,0), &wsaData);
#else
    int sock;
#endif

    /* ソケットの作成 */
    if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        perror("socket");
#ifdef WINSOCK_USE
        printf("error:%d\n",WSAGetLastError());
#endif		
    }

    /* 接続先指定用構造体の準備 */
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_port = htons(12345);
    server.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");

    /* サーバに接続 */
    connect(sock, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server));

    /* サーバからデータを受信 */
    memset(buf, 0, sizeof(buf));
    n = recv(sock, buf, sizeof(buf), 0);

    printf("%d, %s\n", n, buf);

    /* socketの終了 */
#ifdef WINSOCK_USE
    closesocket(sock);
    // winsock2の終了
    WSACleanup();
#else
    close(sock);
#endif

    return 0;
}
</code>

#### コンパイル方法
MINGW32シェルから下記コマンドを実行。

<code sh>
$ gcc -o tcp-test-server tcp-test-server.c
</code>




### 単純なTCPクライアント
このサンプルは、サーバに接続すると文字列を受信して表示。

<code c tcp-test-client.c>
#if defined(__MINGW64__)
#error Cannot compile in MINGW64 environment, MINGW32 required.
#elif defined(__MINGW32__)
#define	WINSOCK_USE		2.0		/* Only 32bit library */
#endif

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
//#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#ifdef WINSOCK_USE
#include <winsock2.h>
#else
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#endif

int
main(int argc, char *argv[])
{
    struct sockaddr_in addr;
    struct sockaddr_in client;
#ifdef WINSOCK_USE
    int len;
    SOCKET sock0, sock;
    WSADATA wsaData;

    // winsock2の初期化
    WSAStartup(MAKEWORD(2,0), &wsaData);
#else
    socklen_t len;
    int sock0, sock;
#endif

    printf("*** TCP test(server) program start ***\n");
    usleep(500000);

    /* ソケットの作成 */
    sock0 = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

    /* ソケットの設定 */
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(12345);
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    bind(sock0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));

    /* TCPクライアントからの接続要求を待てる状態にする */
    listen(sock0, 5);

    /* TCPクライアントからの接続要求を受け付ける */
    len = sizeof(client);
    sock = accept(sock0, (struct sockaddr *)&client, &len);

    /* 5文字送信 */
    send(sock, "HELLO", 5, 0);

#ifdef WINSOCK_USE
    /* TCPセッションの終了 */
    closesocket(sock);
    /* listen するsocketの終了 */
    closesocket(sock0);
    // winsock2の終了
    WSACleanup();
#else
    /* TCPセッションの終了 */
    close(sock);
    /* listen するsocketの終了 */
    close(sock0);
#endif

    return 0;
}
</code>

#### コンパイル方法
MINGW32シェルから下記コマンドを実行。

<code sh>
$ gcc -o tcp-test-client tcp-test-client.c
</code>


補足
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  * コンパイル時に、winsock2のライブラリー（`libws2_32.lib`）を明示的に`-lws2_32`指定しなくてもコンパイルエラーなく実行ファイルを生成した。
  * MINGW64シェルの64bitコンパイル環境でも、`-lws2_32`を指定すればコンパイルは通ったが、実行時の挙動がどうも怪しかった。

関連記事
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  * [[programing:linux-programing:network-programing:linux-socket-network-programing]]
  * [[software/msys2/msys2-ldd-dllcheck]]


参考
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1. [[https://www.geekpage.jp/programming/winsock/|winsockプログラミング]]
2. [[https://qiita.com/UchiwaFuujinn/items/c376d8bfbbf0690ba13a?utm_source=pocket_mylist|Windows Console でUDPの送受信]]
3. [[https://hayabusa333.hatenadiary.org/entry/20110329/1301358227?utm_source=pocket_mylist|ＭｉｎＧＷにてSocket通信を行うには]]