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初始化sock连接符:
int socket(int domain, int type, int protocol);
函数返回socket描述符,返回-1表示出错
domain参数只能取AF_INET, protocol参数一般取0
应用示例:
TCP方式:sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
UDP方式:sockfd =socket(AF_INET, SOCK_DGRAM,0);
绑定端口:
int bind(int sockfd, struct sockaddr *sa, int addrlen);
函数返回-1表示出错,最常见的错误是该端口已经被其他程序绑定。
需要注意的一点:在Linux系统中,1024以下的端口只有拥有root权限的程序才能绑定。
连接网络(用于TCP方式):
int connect(int sockfd, struct sockaddr *servaddr, int addrlen);
函数返回-1表示出错,可能是连接超时或无法访问。返回0表示连接成功,可以通过sockfd传输数据了。
监听端口(用于TCP方式):
int listen(int sockfd, int queue_length);
需要在此前调用bind()函数将sockfd绑定到一个端口上,否则由系统指定一个随机的端口。
接收队列:一个新的Client的连接请求先被放在接收队列中,直到Server程序调用accept函数接受连接请求。
第二个参数queue_length,指的就是接收队列的长度
也就是在Server程序调用accept函数之前最大允许的连接请求数,多余的连接请求将被拒绝。
响应连接请求(用于TCP方式):
int accept(int sockfd,struct sockaddr *addr,int *addrlen);
accept()函数将响应连接请求,建立连接并产生一个新的socket描述符来描述该连接,该连接用来与特定的Client交换信息。
函数返回新的连接的socket描述符,错误返回-1
addr将在函数调用后被填入连接对方的地址信息,如对方的IP、端口等。
addrlen作为参数表示addr内存区的大小,在函数返回后将被填入返回的addr结构的大小。
accept缺省是阻塞函数,阻塞直到有连接请求
应用示例:
struct sockaddr_in their_addr; /* 用于存储连接对方的地址信息*/
int sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
… …(依次调用socket(), bind(), listen()等函数)
new_fd = accept(sockfd, &their_addr, &sin_size);
printf(”对方地址: %s\n", inet_ntoa(their_addr.sin_addr));
… …
关闭socket连接:
int close(int sockfd);
关闭连接将中断对该socket的读写操作。
关闭用于listen()的socket描述符将禁止其他Client的连接请求。
部分关闭socket连接:
int shutdown(int sockfd, int how);
Shutdown()函数可以单方面的中断连接,即禁止某个方向的信息传递。
参数how:
0 - 禁止接收信息
1 - 禁止发送信息
2 - 接收和发送都被禁止,与close()函数效果相同
socket轮询选择:
int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set
*exceptfds, struct timeval *timeout);
应用于多路同步I/O模式(将在同步工作模式中详细讲解)
| FD_ZERO(*set) 清空socket集合 |
| FD_SET(s, *set) 将s加入socket集合 |
| FD_CLR(s, *set) 从socket集合去掉s |
| FD_ISSET(s, *set) 判断s是否在socket集合中 |
常数FD_SETSIZE:集合元素的最多个数
等待选择机制:
int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int
timeout);
是select机制的一个变种,应用于多路同步I/O模式(将在同步工作模式中详细讲解)
ufds是pollfd结构的数组,数组元素个数为nfds。
struct pollfd {
int fd; /* file descriptor */
short events; /* requested events */
short revents; /* returned events */
};
接收/发送消息:
TCP方式:
int send(int s, const void *buf, int len, int flags);
int recv(int s, void *buf, int len, int flags);
函数返回实际发送/接收的字节数,返回-1表示出错,需要关闭此连接。
函数缺省是阻塞函数,直到发送/接收完毕或出错
注意:如果send函数返回值与参数len不相等,则剩余的未发送信息需要再次发送
UDP方式:
int sendto(int s, const void *buf, int len, int flags, const struct
sockaddr *to, int tolen);
int recvfrom(int s,void *buf, int len, int flags, struct sockaddr *from,
int *fromlen);
与TCP方式的区别:
需要指定发送/接收数据的对方(第五个参数to/from)
函数返回实际发送/接收的字节数,返回-1表示出错。
函数缺省是阻塞函数,直到发送/接收完毕或出错
注意:如果send函数返回值与参数len不相等,则剩余的未发送信息需要再次发送
基于消息的方式:
int sendmsg(int s, const struct msghdr *msg, int flags);
int recvmsg(int s, struct msghdr *msg, int flags);
发送/接收一个消息,消息使用如下数据结构:
struct msghdr {
void * msg_name; /* optional address */
socklen_t msg_namelen; /* size of address */
struct iovec * msg_iov; /* scatter/gather array */
size_t msg_iovlen; /* # elements in msg_iov */
void * msg_control; /* ancillary data, see below */
socklen_t msg_controllen; /* ancillary data buffer len */
int msg_flags; /* flags on received message */
};
这种方式可以使用面向连接和无连接两种方式,灵活性较大,但不太常用,将在后面的程序示例(网络仿真设备)中解释工作流程。
标志位:
上面这六个发送/接收函数均有一个参数flags,用来指明数据发送/接收的标志,常用的标志主要有:
MSG_PEEK
对数据接收函数有效,表示读出网络数据后不清除已读的数据
MSG_WAITALL 对数据接收函数有效,表示一直执行直到buf读满、socket出错或者程序收到信号。
MSG_DONTWAIT
对数据发送函数有效,表示不阻塞等待数据发送完后返回,而是直接返回。(只对非阻塞socket有效)
MSG_NOSIGNAL
对发送接收函数有效,表示在对方关闭连接后出错但不发送SIGPIPE信号给程序。
MSG_OOB 对发送接收都有效,表示读/写带外数据(out-of-band
data)
带外数据实例图
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