linux下socket编程

相关结构

//下边这两个结构定义在<sys/types.h>里
//一般的地址结构，只能用于覆盖（把其他地址转换为此类型），且只能引用该地址的sa_family字段
 struct sockaddr
    {
	unsigned char sa_len;	//total length，整个结构体的长度，旧版本没有
	unsigned short  sa_family;   //地址族
	char	sa_data[14];   //地址的值
  
  //TCP/IP使用的地址结构
struct sockaddr_in
    {
       unsigned char	sin_len;	//total length
       short int                     sin_family;   //地址族，一般为AF_INET（ipv4），ipv6为（AF_INET6）
       unsigned short int      sin_port;      //端口号
       struct in_addr             sin_addr;      //ip地址
       char             sin_zero[8];  //没有使用（设置为0）
    }

相关函数-主调用

如果函数调用失败，都返回-1，调用失败会在全局变量error里有相应的值
不涉及到读取、发送的时候，调用正常都返回0

socket()

创建套接字

int socket(int family, int type, int protocol)

family: 协议或地址族，TCP/IP为PF_INET，（ipv6为PF_INET6），也可以使用AF_INET
type: 套接字类型

• 流式套接字：SCOK_STREAM, TCP
• 数据报套接字：SOCK_DGRAM,UDP
• 原始套接字：SOCK_RAW,没有经过处理的IP数据包，可以根据自己程序的要求进行封装

protocol:用来指定socket所使用的传输协议编号，通常设为0即可。

调用成功返回描述符

connect()

为套接字指明远程端点的地址。为TCP时，connect使用三次握手建立连接；为UDP时，connect仅指明远程端点，但是不向他发送任何数据

int connect(int sock, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen)

sock: 目的服务器的socket描述符
serv_addr:包含目的机器ip地址和端口号的指针
addrlen:sizeof(struct sockaddr)
调用成功返回0

send()/write() -TCP

linux下可以使用write()，将报文传递给目标主机

(int sock, char* msg, int msglen, int flags);

flags：控制bit，指明是否接受带外数据和是否预览报文，一般为0

write(int sock, char* buf,  int buflen)

buf：含有数据缓存的地址
buflen：buf中的字节数
这两个函数调用成功时都返回传送的字节数

recv()/read() -TCP

从套接字中接收数据

nt recv(int sock, char* buf, int len, int flags)

buf:存放数据的缓存地址
len:缓存的长度
flags:控制bit，指明是否接受带外数据和是否预览报文一般为0

read(int sock, char* buf,  int buflen)

调用成功都返回读取的字节数

sendto() -UDP

从一个结构中获取目的地址，然后发送报文

int sendto(int sock, char *msg, int msglen, int flags, const struct sockaddr* to, int* tolen);

tolen:地址结构的字节长度
成功时，返回已发送的字节数

recvfrom() -UDP

从套接字获取下一个传入报文，并记录发送者的地址

 int recvfrom(int sock, char* buf, int buflen, int flags, struct sockaddr* from, int* fromlen)

fromlen：缓存的长度，返回时为发送者地址的大小。
成功调用时，返回报文中的字节数

bind()

主要由服务器使用，指明本地ip地址和协议端口号

 int bind(int sock, struct sockaddr *localaddr, int addrlen)

成功时返回0

listen() -TCP

服务器调用，使套接字处于被动状态（准备接受传入请求）

int listen ( sock,queuelen)

queuelen:传入链接请求的队列大小（通常最大不超过5）

accept() -TCP

bind->listen->accept，从队列中取走下一个链接请求（或者一直在那里等待下一个连接请求到来），为请求创建新套接字，并返回新套接字描述符。

int accept(int sock, struct sockaddr * addr, int* addrlen)

addrlen:初始指明为addr的大小，调用返回时为存储在addr中的字节数

close()

终止通信，删除套接字，任何正在套接字上等待被读取的数据都将被抛弃。
linux使用了引用计数机制，可以多个进程共享一个套接字。close每被调用一次，引用计数减1，引用计数为0时才释放。

int close(int sock)

成功时返回0

shutdown()

部分关闭连接

int shutdown(int sock,int direction )

direction:0，终止进一步输入；1，终止进一步输出；2，终止输入和输出

辅助函数

整数转换

TCP/IP协议首部使用的二进制采用网络字节顺序（表示整数时，最高字节在前）
为了机器和网络字节顺序兼容，应当始终调用转换函数

htons（host to network short）
ntohs
htonl
ntohl

地址转换inet_addr

接受字符串（点分十进制），返回等价二进制表示的地址

serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); 

查找域名对应ip地址gethostbyname

接收ASCII字符串域名，返回hostent结构，定义在<netdb.h>中

struct hostent
{
	char*	 h_name,	//正式主机名
	char**	 h_aliases,	//其他别名列表
	int		 h_addrtype,	//地址类型
	int		 h_length,	//地址长度
	char**	 h_addr_list	//一般主机可以有多个ip地址，h_addr_list用来
保存多个ip地址
}
#define h_addr h_addr_list[0]	//为了与早期的版本兼容

由服务名字得到熟知端口getservbyname

成功则返回一个servent结构指针，发生差错就返回空指针，结构定义在<netdb.h>中

servent* getservbyname(char* name, char* proto)

struct servent
{
char* s_name; //正式服务名
char** s_aliases; //其他别名列表
int s_port; //该服务使用的端口
char *s_proto; //服务器所用的协议
};

### 根据协议名找到该协议的正式整数值getprotobyname(char* name)
成功就返回protoent结构指针，结构定义在`<netdb.h>`中
```C
struct protoent
{
	char*		p_name;	//协议正式名
	char**	p_aliases;	//协议的别名列表
	int			p_proto;		//正式协议名
}

获取主机名字gethostname

以字符串形式返回主机名

int gethostname(char* name, namelen)

name:放置名字的字符数组的地址

获取远程端点地址getpeername

需要已经建立链接

int getpeername(int sock, sockaddr* remaddr, int* addrlen)

remaddr:含有对端地址的sockaddr指针
addrlen：调用前为第二个参数的长度，调用后为远程端点地址的实际长度

设置/查看套接字参数

getsockopt()
setsockopt()

相关头文件

参考：socket编程需要哪些头文件

<sys/types.h>           //primitive system data types(包含很多类型重定义，如pid_t、int8_t等) 
<sys/socket.h>         //与套接字相关的函数声明和结构体定义，如socket()、bind()、connect()及struct sockaddr的定义等
//上边两个sock调用必须包含
<netinet/in.h>          //某些结构体声明、宏定义，如struct sockaddr_in、struct inaddr 、PROTO_ICMP、INADDR_ANY等
<sys/types.h>           //primitive system data types(包含很多类型重定义，如pid_t、int8_t等) 
<sys/socket.h>         //与套接字相关的函数声明和结构体定义，如socket()、bind()、connect()及struct sockaddr的定义等
<sys/ioctl.h>             //I/O控制操作相关的函数声明，如ioctl()
<stdlib.h>                   //某些结构体定义和宏定义，如EXIT_FAILURE、EXIT_SUCCESS等
<netdb.h>                  //某些结构体定义、宏定义和函数声明，如struct hostent、struct servent、gethostbyname()、gethostbyaddr()、herror()等
<arpa/inet.h>           //某些函数声明，如inet_ntop()、inet_ntoa()等
<netinet/in.h>          //某些结构体声明、宏定义，如struct sockaddr_in、PROTO_ICMP、INADDR_ANY等