Socket函数详解

#include <sys/types.h>; #include <sys/socket.h>;

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socket()函数  int socket(int domain, int type, int protocol);  domain 应该设置成 "AF_INET"，socket 有两个最重要的选项是 AF_UNIX 和 IAF_INET。AF_UNIX 就象 UNIX 路径名一样识别 sockets。这种形式对于在同一台机器上的 IPC 很有用。而 AF_INET 使用象 192.9.200.10 这样被点号隔开的四个十进制数字的地址格式。除了机器地址以外，还可以利用端口号来允许每台机器上的多个 AF_INET socket。我们这里将着重于 AF_INET 方式，因为他很有用并广泛使用。然后，参数 type 告诉内核 是 SOCK_STREAM 类型还是 SOCK_DGRAM 类型。最后，把 protocol 设置为 "0"。有很多种 domain、type，具体请看 socket() 的 man帮助。socket() 只是返回你以后在系统调用种可能用到的 socket 描述符，或 者在错误的时候返回-1。全局变量 errno中将储存返回的错误值。(请参考 perror() 的 man 帮助。)  -------------------------------------------------------------------------------- bind()函数 　　一旦你有一个套接字，你可能要将套接字和机器上的一定的端口关联 起来。(如果你想用listen()来侦听一定端口的数据，这是必要一步，如果你只想用 connect()，那么这个步 骤没有必要。这里是系统调用 bind() 的大概：
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);  sockfd 是调用 socket 返回的文件描述符。my_addr 是指向数据结构 struct sockaddr 的指针，它保存你的地址(即端口和 IP 地址) 信息。 addrlen 设置为 sizeof(struct sockaddr)。  看看例子：  #include <string.h>; #include <sys/types.h>; #include <sys/socket.h>; #define MYPORT 3490  main() 　　 { 　　 int sockfd; 　　 struct sockaddr_in my_addr; sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /*需要错误检查 */ my_addr.sin_family = AF_INET; /* host byte order */  　　 my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* short, network byte order */  　　 my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("132.241.5.10");  　　 bzero(&amp;(my_addr.sin_zero),; /* zero the rest of the struct */  /* don't forget your error checking for bind(): */  　　 bind(sockfd, (struct sockaddr *)&amp;my_addr, sizeof(struct sockaddr));  　　 这里也有要注意的几件事情。my_addr.sin_port 是网络字节顺序， my_addr.sin_addr.s_addr 也是的。另外要注意到的事情是因系统的不同， 包含的头文件也不尽相同，请查阅本地的 man 帮助文件。 在 bind() 主题中最后要说的话是，在处理自己的 IP 地址和/或端口的 时候，有些工作是可以自动处理的。 my_addr.sin_port = 0; /* 随机选择一个没有使用的端口 */  　　my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* 使用自己的IP地址 */  通过将0赋给 my_addr.sin_port，你告诉 bind() 自己选择合适的端 口。同样，将 my_addr.sin_addr.s_addr 设置为 INADDR_ANY，你告诉 它自动填上它所运行的机器的 IP 地址。 如果你一向小心谨慎，那么你可能注意到我没有将 INADDR_ANY 转 换为网络字节顺序！这是因为我知道内部的东西：INADDR_ANY 实际上就 是 0！即使你改变字节的顺序，0依然是0。但是完美主义者说应该处处一 致，INADDR_ANY或许是12呢？你的代码就不能工作了，那么就看下面 的代码： my_addr.sin_port = htons(0); /* 随机选择一个没有使用的端口 */  my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/* 使用自己的IP地址 */  你或许不相信，上面的代码将可以随便移植。我只是想指出，既然你 所遇到的程序不会都运行使用htonl的INADDR_ANY。 bind() 在错误的时候依然是返回-1，并且设置全局错误变量errno。  在你调用 bind() 的时候，你要小心的另一件事情是：不要采用小于 1024的端口号。所有小于1024的端口号都被系统保留！你可以选择从1024 到65535的端口(如果它们没有被别的程序使用的话)。 你要注意的另外一件小事是：有时候你根本不需要调用它。如果你使 用 connect() 来和远程机器进行通讯，你不需要关心你的本地端口号(就象 你在使用 telnet 的时候)，你只要简单的调用 connect() 就可以了，它会检 查套接字是否绑定端口，如果没有，它会自己绑定一个没有使用的本地端口。 -------------------------------------------------------------------------------- connect()程序 　　现在我们假设你是个 telnet 程序。你的用户命令你得到套接字的文件 描述符。你听从命令调用了socket()。下一步，你的用户告诉你通过端口 23(标准 telnet 端口)连接到"132.241.5.10"。connect() 系统调用是这样的：  int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);  sockfd 是系统调用 socket() 返回的套接字文件描述符。serv_addr 是 保存着目的地端口和 IP 地址的数据结构 struct sockaddr。addrlen 设置 为 sizeof(struct sockaddr)。  来看个例子：  #include <string.h>;  #include <sys/types.h>;  #include <sys/socket.h>;  #define DEST_IP "132.241.5.10"  　　#define DEST_PORT 23  main()  　　 {  int sockfd;  struct sockaddr_in dest_addr; /* 目的地址*/  sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /* 错误检查 */  dest_addr.sin_family = AF_INET; /* host byte order */  dest_addr.sin_port = htons(DEST_PORT); /* short, network byte order */  dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(DEST_IP);  bzero(&amp;(dest_addr.sin_zero),; /* zero the rest of the struct */  /* don't forget to error check the connect()! */  connect(sockfd, (struct sockaddr *)&amp;dest_addr, sizeof(struct sockaddr)); 　　再一次，你应该检查 connect() 的返回值--它在错误的时候返回-1，并 设置全局错误变量 errno。  同时，你可能看到，我没有调用 bind()。因为我不在乎本地的端口号。 我只关心我要去那。内核将为我选择一个合适的端口号，而我们所连接的 地方也自动地获得这些信息。一切都不用担心。  -------------------------------------------------------------------------------- listen()函数 　　是换换内容得时候了。假如你不希望与远程的一个地址相连，或者说， 仅仅是将它踢开，那你就需要等待接入请求并且用各种方法处理它们。处 理过程分两步：首先，listen()，然后，你接受--accept()。除了要一点解释外，系统调用 listen 也相当简单。 int listen(int sockfd, int backlog);  sockfd 是调用 socket() 返回的套接字文件描述符。backlog 是在进入 队列中允许的连接数目。进入的连接是在队列中一直等待直 到你接受 (accept() )连接。它们的数目限制于队列的允许。 大多数系统的允许数目是20，你也可以设置为5到10。 和别的函数一样，在发生错误的时候返回-1，并设置全局错误变量 errno。 你可能想象到了，在你调用 listen() 前你或者要调用 bind() 或者让内 核随便选择一个端口。如果你想侦听进入的连接，那么系统调用的顺序可 能是这样的：  socket();  　　bind();  listen();  　　/* accept() 应该在这 */  因为它相当的明了，例子在 accept()，真正麻烦的部分在 accept()。  -------------------------------------------------------------------------------- accept()函数 　　准备好了，系统调用 accept() 会有点古怪的地方的！你可以想象发生 这样的事情：有人从很远的地方通过一个你在侦听 (listen()) 的端口连接 (connect()) 到你的机器。它的连接将加入到等待接受 (accept()) 的队列 中。你调用 accept() 告诉它你有空闲的连接。它将返回一个新的套接字文 件描述符！这样你就有两个套接字了，原来的一个还在侦听你的那个端口， 新的在准备发送 (send()) 和接收 ( recv()) 数据。这就是这个过程！ 函数是这样定义的：  #include <sys/socket.h>; int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen);  sockfd 相当简单，是和 listen() 中一样的套接字描述符。addr 是个指 向局部的数据结构 sockaddr_in 的指针。这是要求接入的信息所要去的地 方（你可以测定那个地址在那个端口呼叫你）。在它的地址传递给 accept 之 前，addrlen 是个局部的整形变量，设置为 sizeof(struct sockaddr_in)。 accept 将不会将多余的字节给 addr。如果你放入的少些，那么它会通过改 变 addrlen 的值反映出来。  同样，在错误时返回-1，并设置全局错误变量 errno。  代码片段：  #include <string.h>; #include <sys/socket.h>; #include <sys/types.h>; #define MYPORT 3490 /*用户接入端口*/  #define BACKLOG 10 /* 多少等待连接控制*/  main()  　　 {  　　int sockfd, new_fd; /* listen on sock_fd, new connection on new_fd */  　　struct sockaddr_in my_addr; /* 地址信息 */  　　struct sockaddr_in their_addr; /* connector's address information */  　　int sin_size;  sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /* 错误检查*/  my_addr.sin_family = AF_INET; /* host byte order */  　　my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* short, network byte order */  　　my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* auto-fill with my IP */  　　bzero(&amp;(my_addr.sin_zero),; /* zero the rest of the struct */  /* don't forget your error checking for these calls: */  　　bind(sockfd, (struct sockaddr *)&amp;my_addr, sizeof(struct sockaddr));  listen(sockfd, BACKLOG);  sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);  　　new_fd = accept(sockfd, &amp;their_addr, &amp;sin_size);  注意，在系统调用 send() 和 recv() 中你应该使用新的套接字描述符 new_fd。如果你只想让一个连接进来，那么你可以使用 close() 去关闭原 来的文件描述符 sockfd 来避免同一个端口更多的连接。  -------------------------------------------------------------------------------- send() and recv()函数 　　这两个函数用于流式套接字或者数据报套接字的通讯。如果你喜欢使 用无连接的数据报套接字，你应该看一看下面关于sendto() 和 recvfrom() 的章节。 send() 是这样的： int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);  sockfd 是你想发送数据的套接字描述符(或者是调用 socket() 或者是 accept() 返回的。)msg 是指向你想发送的数据的指针。len 是数据的长度。 把 flags 设置为 0 就可以了。(详细的资料请看 send() 的 man page)。  这里是一些可能的例子： char *msg = "Beej was here!";  　　int len, bytes_sent;

　　len = strlen(msg); 　　bytes_sent = send(sockfd, msg, len, 0); send() 返回实际发送的数据的字节数--它可能小于你要求发送的数 目！ 注意，有时候你告诉它要发送一堆数据可是它不能处理成功。它只是 发送它可能发送的数据，然后希望你能够发送其它的数据。记住，如果 send() 返回的数据和 len 不匹配，你就应该发送其它的数据。但是这里也 有个好消息：如果你要发送的包很小(小于大约 1K)，它可能处理让数据一 次发送完。最后要说得就是，它在错误的时候返回-1，并设置 errno。 recv() 函数很相似： int recv(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags); sockfd 是要读的套接字描述符。buf 是要读的信息的缓冲。len 是缓 冲的最大长度。flags 可以设置为0。(请参考recv() 的 man page。) recv() 返回实际读入缓冲的数据的字节数。或者在错误的时候返回-1， 同时设置 errno。 很简单，不是吗? 你现在可以在流式套接字上发送数据和接收数据了。 你现在是 Unix 网络程序员了！ -------------------------------------------------------------------------------- sendto() 和 recvfrom()函数 　　无连接数据报套接字。 既然数据报套接字不是连接到远程主机的，那么在我们发送一个包之 前需要什么信息呢? 不错，是目标地址！看看下面的： int sendto(int sockfd, const void *msg, int len, unsigned int flags,  　　const struct sockaddr *to, int tolen);  你已经看到了，除了另外的两个信息外，其余的和函数 send() 是一样 的。 to 是个指向数据结构 struct sockaddr 的指针，它包含了目的地的 IP 地址和端口信息。tolen 可以简单地设置为 sizeof(struct sockaddr)。 和函数 send() 类似，sendto() 返回实际发送的字节数(它也可能小于 你想要发送的字节数！)，或者在错误的时候返回 -1。 相似的还有函数 recv() 和 recvfrom()。recvfrom() 的定义是这样的： int recvfrom(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags, 　struct sockaddr *from, int *fromlen); 又一次，除了两个增加的参数外，这个函数和 recv() 也是一样的。from 是一个指向局部数据结构 struct sockaddr 的指针，它的内容是源机器的 IP 地址和端口信息。fromlen 是个 int 型的局部指针，它的初始值为 sizeof(struct sockaddr)。函数调用返回后，fromlen 保存着实际储存在 from 中的地址的长度。 recvfrom() 返回收到的字节长度，或者在发生错误后返回 -1。 记住，如果你用 connect() 连接一个数据报套接字，你可以简单的调 用 send() 和 recv() 来满足你的要求。这个时候依然是数据报套接字，依 然使用 UDP，系统套接字接口会为你自动加上了目标和源的信息。 -------------------------------------------------------------------------------- close()和shutdown()函数 　　准备关 闭你的套接字描述符，可以使用一般的 Unix 文件描述符 的 close() 函数： 　　close(sockfd); 它将防止套接字上更多的数据的读写。任何在另一端读写套接字的企 图都将返回错误信息。 如果你想在如何关闭套接字上有多一点的控制，你可以使用函数 shutdown()。它允许你将一定方向上的通讯或者双向的通讯(就象close()一 样)关闭，你可以使用： int shutdown(int sockfd, int how);  sockfd 是你想要关闭的套接字文件描述复。how 的值是下面的其中之 一： 　　0 – 不允许接受 　　1 – 不允许发送 　　2 – 不允许发送和接受(和 close() 一样) shutdown() 成功时返回 0，失败时返回 -1(同时设置 errno。) 如果在无连接的数据报套接字中使用shutdown()，那么只不过是让 send() 和 recv() 不能使用(记住你在数据报套接字中使用了 connect 后 是可以使用它们的)。 -------------------------------------------------------------------------------- getpeername()函数 　　函数 getpeername() 告诉你在连接的流式套接字上谁在另外一边。函 数是这样的： #include <sys/socket.h>; int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen); sockfd 是连接的流式套接字的描述符。addr 是一个指向结构 struct sockaddr (或者是 struct sockaddr_in) 的指针，它保存着连接的另一边的 信息。addrlen 是一个 int 型的指针，它初始化为 sizeof(struct sockaddr)。 函数在错误的时候返回 -1，设置相应的 errno。 一旦你获得它们的地址，你可以使用 inet_ntoa() 或者 gethostbyaddr() 来打印或者获得更多的信息。但是你不能得到它的帐号。(如果它运行着愚 蠢的守护进程，这是可能的，但是它的讨论已经超出了本文的范围，请参 考 RFC-1413 以获得更多的信息。)  -------------------------------------------------------------------------------- gethostname()函数 　　它返回你程 序所运行的机器的主机名字。然后你可以使用 gethostbyname() 以获得你 的机器的 IP 地址。 　　下面是定义： 　　#include <unistd.h>; int gethostname(char *hostname, size_t size); 参数很简单：hostname 是一个字符数组指针，它将在函数返回时保存 主机名。size是hostname 数组的字节长度。 函数调用成功时返回 0，失败时返回 -1，并设置 errno。