Socket 程式設計筆記（一）：Unix vs Windows Socket 核心差異與 Winsock 進階模型

Windows Socket 初始化與清理

與 Unix 最大差異在於進程級別的庫初始化：

// 程式啟動時
WSAData wsaData;
WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData); // 要求 2.2 版本

// 程式結束時
WSACleanup(); // 釋放 Winsock 資源

• wVersion：請求版本（高位組主版本，低位組次版本）
• lpWSAData：輸出結構，包含實際支援版本、廠商資訊、最大 Socket 數等
• 關鍵規則：WSACleanup 後不可再呼叫任何 Socket API

Winsock 三種 I/O 模型深度比較

2.2.1 非阻塞 + select 模型（Unix 風格）

ioctlsocket(sock, FIONBIO, &nonBlocking); // 設為非阻塞
select(maxFd+1, &readSet, &writeSet, &exceptSet, &timeout);

• 優點：跨平台、單執行緒管理多連線
• 缺點：select 最大連線數受限（FD_SETSIZE 通常 1024）、需輪詢所有 fd

2.2.2 WSAAsyncSelect 視窗訊息模型

WSAAsyncSelect(sock, hwnd, WM_SOCKET, FD_READ | FD_CLOSE);

• 事件驅動，無需輪詢
• 訊息投遞至指定視窗程序
• 事件類型：FD_ACCEPT, FD_CONNECT, FD_READ, FD_WRITE, FD_CLOSE, FD_OOB 等
• 侷限：需視窗控制代碼（HWND），不適用服務類應用

2.2.3 WSAEventSelect 事件物件模型

WSAEventSelect(sock, hEvent, FD_READ | FD_WRITE);
// 配合 WSAEnumNetworkEvents() 取得具體事件
WaitForSingleObject(hEvent, INFINITE);

• 無需視窗控制代碼，適用 Windows 服務、精靈程式
• 使用核心事件物件同步，效率更高
• 支援 WSAWaitForMultipleEvents 等待多個 Socket

事件類型完整對照表

模型選擇指南

• GUI 應用：WSAAsyncSelect 整合訊息迴圈最自然
• 高效能服務：WSAEventSelect + IOCP（完成埠）為最佳組合
• 跨平台移植：非阻塞 + select/poll/epoll