linux系統(tǒng)開發(fā): 學(xué)習(xí)Linux下網(wǎng)絡(luò)編程（linux開發(fā)板）

第一章 TCP網(wǎng)絡(luò)編程

1.1 socket創(chuàng)建套接字

#include

#include

int socket(int domain, int type, int protocol);

功能

創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)套接字，用于網(wǎng)絡(luò)通信使用，類似于文件操作的open函數(shù)。該函數(shù)在服務(wù)器和客戶端都會(huì)用到。

參數(shù)

int domain ：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議版本指定。

AF_INET??????? IPv4 Internet protocols

AF_INET6?????? IPv6 Internet protocols

int type：指定通信協(xié)議類型。

SOCK_STREAM 表明我們用的是TCP協(xié)議 （字節(jié)流）

SOCK_DGRAM 表明我們用的是UDP協(xié)議 （數(shù)據(jù)報(bào)）

int protocol：指定通信協(xié)議類型。Type參數(shù)已經(jīng)指定了協(xié)議，該參數(shù)直接填0即可！

返回值

成功返回網(wǎng)絡(luò)套接字，與open函數(shù)返回值類似。

示例

Clientfd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,0);

1.2 bind綁定IP-端口

#include ????????? /* See NOTES */

#include

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);

功能

創(chuàng)建服務(wù)器。該函數(shù)在服務(wù)器端使用。

參數(shù)

int sockfd : 網(wǎng)絡(luò)套接字

const struct sockaddr *addr? :填充創(chuàng)建服務(wù)器所需的地址信息，詳細(xì)的成員看1.3章節(jié)。

socklen_t addrlen :地址長(zhǎng)度，就是該結(jié)構(gòu)體的大小。使用sizeof函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

返回值

0表示成功，-1表示失敗！

1.3 struct sockaddr地址結(jié)構(gòu)體

1.3.1 結(jié)構(gòu)體成員解析

在實(shí)際填充參數(shù)的過(guò)程中，struct sockaddr結(jié)構(gòu)體被struct sockaddr_in結(jié)構(gòu)體代替。struct sockaddr_in結(jié)構(gòu)體比struct sockaddr可讀性強(qiáng)一些，填充參數(shù)比較好理解。

struct sockaddr_in和struct sockaddr大小相同。在填充結(jié)構(gòu)體的時(shí)候?yàn)榱朔奖闾畛鋮?shù)，使用struct sockaddr_in結(jié)構(gòu)體，給函數(shù)賦值的時(shí)候需要強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為struct sockaddr類型的結(jié)構(gòu)體。因?yàn)榈讓雍瘮?shù)最終還是使用struct sockaddr類型的結(jié)構(gòu)體。

struct sockaddr結(jié)構(gòu)體成員：

struct sockaddr {undefined

sa_family_t sa_family;????? //網(wǎng)絡(luò)協(xié)議版本。填寫：AF_INET 或者 AF_INET6。

char??????? sa_data[14];?? //IP地址和端口

}

struct sockaddr_in結(jié)構(gòu)體成員：

查看IPV4協(xié)議幫助文檔：# man? 7? ip

struct sockaddr_in {undefined

sa_family_t??? sin_family;? /* address family: AF_INET?? 協(xié)議類型*/

in_port_t????? sin_port;?? /* port in network byte order?? 端口號(hào)*/

struct in_addr sin_addr;??? /* internet address?? 存放IP地址的結(jié)構(gòu)體*/

};

/* Internet address. */

struct in_addr {undefined

uint32_t?????? s_addr;???? /* address in network byte order IP地址 */

};

1.3.2 端口號(hào)賦值

計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有兩種字節(jié)優(yōu)先順序： 高位字節(jié)優(yōu)先和低位字節(jié)優(yōu)先。 Internet 上數(shù)據(jù)以高位字節(jié)優(yōu)先順序在網(wǎng)絡(luò)上傳輸， 所以對(duì)于在內(nèi)部是以低位字節(jié)優(yōu)先方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的機(jī)器， 在 Internet 上傳輸數(shù)據(jù)時(shí)就需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換， 否則就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致。

普通人用的桌面電腦，只要是Intel或AMD的x86/x64架構(gòu)就一定是小端字節(jié)序。

外很多ARM CPU可以選擇數(shù)據(jù)指令字節(jié)序，不過(guò)通常也都是運(yùn)行小端字節(jié)序（比如我們的智能手機(jī)）。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，像PowerPC核心的一些路由器，默認(rèn)運(yùn)行大端字節(jié)序。

下面是幾個(gè)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換函數(shù)：

·htonl()： 把 32 位值從主機(jī)字節(jié)序轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序

·htons()： 把 16 位值從主機(jī)字節(jié)序轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序

·ntohl()： 把 32 位值從網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序轉(zhuǎn)換成主機(jī)字節(jié)序

·ntohs()： 把 16 位值從網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序轉(zhuǎn)換成主機(jī)字節(jié)序

函數(shù)原型

#include

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);

uint16_t htons(uint16_t hostshort);

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

uint16_t ntohs(uint16_t netshort);

網(wǎng)際協(xié)議在處理這些多字節(jié)整數(shù)時(shí)，使用大端字節(jié)序。

在主機(jī)本身就使用大端字節(jié)序時(shí)，這些函數(shù)通常被定義為空宏。

給struct sockaddr_in結(jié)構(gòu)體的端口成員賦值的時(shí)候就需要用到以上大端轉(zhuǎn)小端函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換！

示例:

/*結(jié)構(gòu)體成員賦值*/

tcp_server.sin_family=AF_INET; //IPV4協(xié)議類型

tcp_server.sin_port=htons(tcp_server_port);//端口號(hào)賦值,將本地字節(jié)序轉(zhuǎn)為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序

tcp_server.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; //將本地IP地址賦值給結(jié)構(gòu)體成員

//inet_addr("192.168.18.3"); //IP地址賦值

1.3.3 IP地址賦值

struct sockaddr_in結(jié)構(gòu)體存放IP地址的成員是struct in_addr 結(jié)構(gòu)體類型，底層存放地址的成員是一個(gè)無(wú)符號(hào)int類型，而我們生活中的IP地址是使用xxx.xxx.xxx.xxx 這種格式表示的。比如：192.168.1.1。 在賦值的時(shí)候就需要進(jìn)行將”192.168.1.1”這種格式轉(zhuǎn)為無(wú)符號(hào)int類型才能進(jìn)行賦值。

以下是幾個(gè)IP格式轉(zhuǎn)換函數(shù)：

將字符串類型IP轉(zhuǎn)為in_addr_t類型（unsigned int）返回。

in_addr_t inet_addr(const char *cp);

示例：

Serveraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.18.3");

使用字符串類型的IP直接給結(jié)構(gòu)體成員賦值

int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);

示例：

inet_aton(“192.168.18.3”,&Clientaddr.sin_addr);

將結(jié)構(gòu)體里的IP地址成員轉(zhuǎn)為字符串類型返回

char *inet_ntoa(struct in_addr in);

該函數(shù)與上面兩個(gè)函數(shù)功能剛好相反。是將整型的IP轉(zhuǎn)為字符串類型！

1.3.4 本地計(jì)算機(jī)大小端判斷

首先說(shuō)明，電腦大小端指的是一種存儲(chǔ)模式。

為什么有大小端：

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，我們是以字節(jié)為單位的，每個(gè)地址單元都對(duì)應(yīng)著一個(gè)字節(jié)，一個(gè)字節(jié)為 8bit。但是在C語(yǔ)言中除了8bit的char之外，還有16bit的short型，32bit的long型（要看具體的編譯器），另外，對(duì)于位數(shù)大于 8位的處理器，例如16位或者32位的處理器，由于寄存器寬度大于一個(gè)字節(jié)，那么必然存在著一個(gè)如何將多個(gè)字節(jié)安排的問(wèn)題，因此就導(dǎo)致了大端存儲(chǔ)模式和小端存儲(chǔ)模式。

大小端定義：

大端模式（Big-endian），是指數(shù)據(jù)的高字節(jié)，保存在內(nèi)存的低地址中，而數(shù)據(jù)的低字節(jié)，保存在內(nèi)存的高地址中。

小端模式（Little-endian），是指數(shù)據(jù)的高字節(jié)保存在內(nèi)存的高地址中，而數(shù)據(jù)的低字節(jié)保存在內(nèi)存的低地址中。

直接來(lái)看一個(gè)圖，詳細(xì)說(shuō)明大小端：

例子：int i = 0x12345678 兩種模式存入內(nèi)存：

4. 判斷大小端的C語(yǔ)言代碼

#include

int CheckSystem()

{

union check

{

int i;

char ch;

}c;

c.i=1;

return (c.ch==1);

}

int main()

{

int check=CheckSystem();

if(check==1)

printf("當(dāng)前系統(tǒng)為小端\n");

else

printf("當(dāng)前系統(tǒng)為大端\n");

return 0;

}

///

// 公用的四個(gè)字節(jié)地址 ：0x1001 -> 0x1002 -> 0x1003 -> 0x1004

//?? 小端來(lái)說(shuō) ?賦值 1 ： 0x01????? 0x00????? 0x00????? 0x00

//?? 大端來(lái)說(shuō)? 賦值 1 ： 0x00????? 0x00????? 0x00????? 0x01

//也就是說(shuō)存數(shù)據(jù)都是從低地址存放 一個(gè)char字節(jié)，

//他和int開始的地址是一樣的 讀的話 還是從低字節(jié)向高字節(jié)完整的讀取

1.4 listen監(jiān)聽端口的數(shù)量

#include ????????? /* See NOTES */

#include

int listen(int sockfd, int backlog);

功能

設(shè)置服務(wù)器需要監(jiān)聽的端口數(shù)量。決定了能夠同時(shí)響應(yīng)連接的服務(wù)器數(shù)量。

返回值

成功返回0，失敗返回-1。

服務(wù)器創(chuàng)建，函數(shù)調(diào)用順序：

示例：listen(Serverfd,10)

1.5 accept 等待客戶端連接

#include ????????? /* See NOTES */

#include

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

功能

以阻塞的形式等待客戶端連接。

參數(shù)

struct sockaddr *addr? ：存放已經(jīng)連接的客戶端信息。傳入一個(gè)結(jié)構(gòu)體地址。

socklen_t *addrlen??? ：表示客戶端的結(jié)構(gòu)體大小。該大小需要我們指定，客戶端連接成功然后再判斷是否與填寫的大小一致。

返回值

成功將返回客戶端的網(wǎng)絡(luò)套接字。錯(cuò)誤返回-1。

示例：

struct sockaddr_in Clientaddr;

len = sizeof(struct sockaddr);

Clientfd = accept(Serverfd,(struct sockaddr *)&Clientaddr,&len);

1.6 connect連接服務(wù)器

#include ????????? /* See NOTES */

#include

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen);

功能

連接到指定服務(wù)器。該函數(shù)在客戶端使用。

參數(shù)

int sockfd ：socket函數(shù)的網(wǎng)絡(luò)套接字。

const struct sockaddr *addr :服務(wù)器的IP地址信息。 參考：1.2節(jié)和1.3.節(jié)

socklen_t addrlen ：結(jié)構(gòu)體的大小。

返回值

成功返回0，錯(cuò)誤返回-1。

示例

connect(Clientfd,(struct sockaddr *)&Clientaddr,sizeof(struct sockaddr));

1.7 send/ recv網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)

#include

#include

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);

ssize_t recv (int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);

功能

客戶端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)收發(fā)。

參數(shù)

const void *buf 、void *buf ：讀寫的緩沖區(qū)。

int flags ：填0。

以上兩個(gè)函數(shù)可以使用write和read函數(shù)替換。

1.8 shutdown關(guān)閉連接

#include

int shutdown(int sockfd, int how);

返回

0—成功，-1—失敗。

參數(shù)how的值：

SHUT_RD：關(guān)閉連接的讀這一半，不再接收套接口中的數(shù)據(jù)且留在套接口緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)都作廢。進(jìn)程不能再對(duì)套接口任何讀函數(shù)。調(diào)用此函數(shù)后，由TCP套接口接收的任何數(shù)據(jù)都被確認(rèn)，但數(shù)據(jù)本身被扔掉。

SHUT_WR：關(guān)閉連接的寫這一半，在TCP場(chǎng)合下，這稱為半關(guān)閉。當(dāng)前留在套接口發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)都被發(fā)送，后跟正常的TCP連接終止序列。此半關(guān)閉不管套接口描述字的訪問(wèn)計(jì)數(shù)是否大于0。進(jìn)程不能再執(zhí)行對(duì)套接口的任何寫函數(shù)。

SHUT_RDWR：連接的讀這一半和寫這一半都關(guān)閉。這等效于調(diào)用shutdown兩次：第一次調(diào)用時(shí)用SHUT_RD，第二次調(diào)用時(shí)用SHUT_WR。

shutdown(tcp_client_fd,SHUT_WR);? //TCP半關(guān)閉，保證緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)全部寫完

直接強(qiáng)制關(guān)閉連接示例：

int close(int fd);

1.9 查看Linux系統(tǒng)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)連接

在/proc/net/tcp目錄下面保存了當(dāng)前系統(tǒng)所有TCP鏈接的狀態(tài)信息。

查看示例:

[root@wbyq FileSend2]# cat /proc/net/tcp

sl? local_address rem_address?? st tx_queue rx_queue tr tm->when retrnsmt?? uid? timeout inode

0: 00000000:006F 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000???? 0??????? 0 13264 1 c16ac5c0 99 0 0 10 -1

1: 00000000:DA10 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000??? 29??????? 0 13592 1 c16ac0c0 99 0 0 10 -1

2: 00000000:0016 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000???? 0??????? 0 14400 1 c16acac0 99 0 0 10 -1

3: 0100007F:0277 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000???? 0??????? 0 13851 1 c142f080 99 0 0 10 -1

4: 0100007F:0019 00000000:0000 0A 00000000:00000000 00:00000000 00000000???? 0??????? 0 14753 1 c142fa80 99 0 0 10 -1

5: 813DA8C0:A019 49AAC3CB:0522 01 00000000:00000000 00:00000000 00000000? ???0??????? 0 123641 1 c142f580 20 3 18 10 -1

說(shuō)明:? 這里的IP地址信息和端口號(hào)都是使用十六進(jìn)制保存的。

813DA8C0:A019 49AAC3CB:0522

查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)連接:

[root@wbyq FileSend2]# netstat -ntp

Active Internet connections (w/o servers)

Proto Recv-Q Send-Q?? Local Address??????? ?Foreign Address?????? State??????????? PID/Program name

tcp??????? 0? 0???? 192.168.61.129:40985???? 203.195.170.73:1314 ???ESTABLISHED?? 20955/./app_c

從上面可得到的信息:

連接類型: TCP協(xié)議

本地IP地址和端口號(hào): 192.168.61.129:40985

與其通信的遠(yuǎn)程IP地址和端口號(hào): 203.195.170.73:1314

狀態(tài): ESTABLISHED(已建立的連接)

進(jìn)程PID號(hào)與應(yīng)用程序名稱: 20955/./app_c

socket網(wǎng)絡(luò)連接的狀態(tài)如下

1、LISTENING狀態(tài)

FTP服務(wù)啟動(dòng)后首先處于偵聽（LISTENING）狀態(tài)。

2、ESTABLISHED狀態(tài)

ESTABLISHED的意思是建立連接。表示兩臺(tái)機(jī)器正在通信。

3、CLOSE_WAIT

對(duì)方主動(dòng)關(guān)閉連接或者網(wǎng)絡(luò)異常導(dǎo)致連接中斷，這時(shí)我方的狀態(tài)會(huì)變成CLOSE_WAIT 此時(shí)我方要調(diào)用close()來(lái)使得連接正確關(guān)閉

4、TIME_WAIT

我方主動(dòng)調(diào)用close()斷開連接，收到對(duì)方確認(rèn)后狀態(tài)變?yōu)門IME_WAIT。TCP協(xié)議規(guī)定TIME_WAIT狀態(tài)會(huì)一直持續(xù)2MSL(即兩倍的分 段最大生存期)，以此來(lái)確保舊的連接狀態(tài)不會(huì)對(duì)新連接產(chǎn)生影響。處于TIME_WAIT狀態(tài)的連接占用的資源不會(huì)被內(nèi)核釋放，所以作為服務(wù)器，在可能的情 況下，盡量不要主動(dòng)斷開連接，以減少TIME_WAIT狀態(tài)造成的資源浪費(fèi)。

目前有一種避免TIME_WAIT資源浪費(fèi)的方法，就是關(guān)閉socket的LINGER選項(xiàng)。但這種做法是TCP協(xié)議不推薦使用的，在某些情況下這個(gè)操作可能會(huì)帶來(lái)錯(cuò)誤。

5、SYN_SENT狀態(tài)

SYN_SENT狀態(tài)表示請(qǐng)求連接，當(dāng)你要訪問(wèn)其它的計(jì)算機(jī)的服務(wù)時(shí)首先要發(fā)個(gè)同步信號(hào)給該端口，此時(shí)狀態(tài)為SYN_SENT，如果連接成功了就變?yōu)?ESTABLISHED，此時(shí)SYN_SENT狀態(tài)非常短暫。但如果發(fā)現(xiàn)SYN_SENT非常多且在向不同的機(jī)器發(fā)出，那你的機(jī)器可能中了沖擊波或震蕩波 之類的病毒了。這類病毒為了感染別的計(jì)算機(jī)，它就要掃描別的計(jì)算機(jī)，在掃描的過(guò)程中對(duì)每個(gè)要掃描的計(jì)算機(jī)都要發(fā)出了同步請(qǐng)求，這也是出現(xiàn)許多 SYN_SENT的原因。

根據(jù)TCP協(xié)議定義的3次握手?jǐn)嚅_連接規(guī)定,發(fā)起socket主動(dòng)關(guān)閉的一方 socket將進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài),TIME_WAIT狀態(tài)將持續(xù)2個(gè)MSL(Max Segment Lifetime),在Windows下默認(rèn)為4分鐘,即240秒,TIME_WAIT狀態(tài)下的socket不能被回收使用. 具體現(xiàn)象是對(duì)于一個(gè)處理大量短連接的服務(wù)器,如果是由服務(wù)器主動(dòng)關(guān)閉客戶端的連接,將導(dǎo)致服務(wù)器端存在大量的處于TIME_WAIT狀態(tài)的socket, 甚至比處于Established狀態(tài)下的socket多的多,嚴(yán)重影響服務(wù)器的處理能力,甚至耗盡可用的socket,停止服務(wù). TIME_WAIT是TCP協(xié)議用以保證被重新分配的socket不會(huì)受到之前殘留的延遲重發(fā)報(bào)文影響的機(jī)制,是必要的邏輯保證.

第二章 UDP網(wǎng)絡(luò)編程

2.1 UDP協(xié)議創(chuàng)建流程

2.2 數(shù)據(jù)報(bào)收發(fā)函數(shù)

2.2.1 recvfrom函數(shù)

UDP使用recvfrom()函數(shù)接收數(shù)據(jù)，他類似于標(biāo)準(zhǔn)的read()，但是在recvfrom()函數(shù)中要指明數(shù)據(jù)的目的地址。

#include

#include

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr * from, size_t *addrlen);

返回值

成功返回接收到數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，負(fù)數(shù)失敗

前三個(gè)參數(shù)等同于函數(shù)read()的前三個(gè)參數(shù)，flags參數(shù)是傳輸控制標(biāo)志。最后兩個(gè)參數(shù)類似于accept的最后兩個(gè)參數(shù)（接收客戶端的IP地址）。

示例:

/*阻塞方式接收數(shù)據(jù)*/

int len=0;

char buff[1024];

size_t addrlen=sizeof(struct sockaddr);

while(1)

{undefined

len=recvfrom(socketfd,buff,1024,0,(struct sockaddr *)&ClientSocket,&addrlen);

buff[len]='\0';

printf("Rx: %s,len=%d\n",buff,len);

printf("數(shù)據(jù)發(fā)送方IP地址:%s\n",inet_ntoa(ClientSocket.sin_addr));

printf("數(shù)據(jù)發(fā)送方端口號(hào):%d\n",ntohs(ClientSocket.sin_port));

}

2.2.2 sendto函數(shù)

UDP使用sendto()函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)，他類似于標(biāo)準(zhǔn)的write()，但是在sendto()函數(shù)中要指明目的地址。

#include

#include

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr * to, int addrlen);

返回值

成功返回發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，失敗返回-1

前三個(gè)參數(shù)等同于函數(shù)read()的前三個(gè)參數(shù)，flags參數(shù)是傳輸控制標(biāo)志。參數(shù)to指明數(shù)據(jù)將發(fā)往的協(xié)議地址，他的大小由addrlen參數(shù)來(lái)指定。

示例:

/*向UDP協(xié)議服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)*/

ServerSocket.sin_family=PF_INET; //協(xié)議

ServerSocket.sin_port=htons(PROT); //端口

ServerSocket.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);? //表示服務(wù)器的IP地址

bzero(ServerSocket.sin_zero,8); //初始化空間

char buff[]="1234567890";

int len=0;

while(1)

{undefined

len=sendto(socketfd,buff,strlen(buff),0,(const struct sockaddr*)&ServerSocket,sizeof(struct sockaddr));

printf("Tx: %d\n",len);

sleep(1);

}

第三章 設(shè)置Socket套接字屬性

3.1 函數(shù)原型介紹

#include ????????? /* See NOTES */

#include

int getsockopt(int sockfd, int level, int optname,void *optval, socklen_t *optlen);

int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,const void *optval, socklen_t optlen);

參數(shù)

sockfd：標(biāo)識(shí)一個(gè)套接口的描述字。

level：選項(xiàng)定義的層次；目前僅支持SOL_SOCKET和IPPROTO_TCP層次。

optname：需設(shè)置的選項(xiàng)。

optval：指針，指向存放選項(xiàng)值的緩沖區(qū)。

optlen：optval緩沖區(qū)的長(zhǎng)度。

3.2 屬性功能注釋

setsockopt()函數(shù)用于任意類型、任意狀態(tài)套接口的設(shè)置選項(xiàng)值。盡管在不同協(xié)議層上存在選項(xiàng)，但本函數(shù)僅定義了最高的“套接口”層次上的選項(xiàng)。選項(xiàng)影響套接口的操作，諸如加急數(shù)據(jù)是否在普通數(shù)據(jù)流中接收，廣播數(shù)據(jù)是否可以從套接口發(fā)送等等。

setsockopt()支持的選項(xiàng)定義位置：/usr/include/asm-generic/socket.h

#ifndef __ASM_GENERIC_SOCKET_H

#define __ASM_GENERIC_SOCKET_H

#include

/* For setsockopt(2) */

#define SOL_SOCKET? 1

#define SO_DEBUG????? 1

#define SO_REUSEADDR??? 2

#define SO_TYPE????????? 3

#define SO_ERROR?????? 4

#define SO_DONTROUTE??? 5

#define SO_BROADCAST??? 6

#define SO_SNDBUF??? 7

#define SO_RCVBUF??? 8

#define SO_SNDBUFFORCE?????? 32

#define SO_RCVBUFFORCE?????? 33

#define SO_KEEPALIVE????? 9

#define SO_OOBINLINE?????? 10

#define SO_NO_CHECK?????? 11

#define SO_PRIORITY 12

#define SO_LINGER????? 13

#define SO_BSDCOMPAT?? 14

/* To add :#define SO_REUSEPORT 15 */

#ifndef SO_PASSCRED /* powerpc only differs in these */

#define SO_PASSCRED??????? 16

#define SO_PEERCRED??????? 17

#define SO_RCVLOWAT????? 18

#define SO_SNDLOWAT????? 19

#define SO_RCVTIMEO?????? 20

#define SO_SNDTIMEO?????? 21

#endif

/* Security levels - as per NRL IPv6 - don't actually do anything */

#define SO_SECURITY_AUTHENTICATION?????????? 22

#define SO_SECURITY_ENCRYPTION_TRANSPORT?? 23

#define SO_SECURITY_ENCRYPTION_NETWORK?????????????? 24

#define SO_BINDTODEVICE????? 25

/* Socket filtering */

#define SO_ATTACH_FILTER??? 26

#define SO_DETACH_FILTER??? 27

#define SO_PEERNAME?????????????? 28

#define SO_TIMESTAMP???????????? 29

#define SCM_TIMESTAMP???????? SO_TIMESTAMP

#define SO_ACCEPTCONN????????? 30

#define SO_PEERSEC?????????? 31

#define SO_PASSSEC?? ??????? 34

#define SO_TIMESTAMPNS??????????????? 35

#define SCM_TIMESTAMPNS??????????? SO_TIMESTAMPNS

#define SO_MARK???????????????????????? 36

#define SO_TIMESTAMPING????????????? 37

#define SCM_TIMESTAMPING? SO_TIMESTAMPING

#define SO_PROTOCOL??????????????? 38

#define SO_DOMAIN??????????? 39

#define SO_RXQ_OVFL??????????????? 40

#endif /* __ASM_GENERIC_SOCKET_H */

setsockopt()支持下列選項(xiàng)。其中“類型”表明optval所指數(shù)據(jù)的類型。

選項(xiàng)

類型

意義

SO_BROADCAST

BOOL

允許套接口傳送廣播信息。

SO_DEBUG

BOOL

記錄調(diào)試信息。

SO_DONTLINER

BOOL

不要因?yàn)閿?shù)據(jù)未發(fā)送就阻塞關(guān)閉操作。設(shè)置本選項(xiàng)相當(dāng)于將SO_LINGER的l_onoff元素置為零。

SO_DONTROUTE

BOOL

禁止選徑；直接傳送。

SO_KEEPALIVE

BOOL

發(fā)送“保持活動(dòng)”包。

SO_LINGER

struct linger FAR*

如關(guān)閉時(shí)有未發(fā)送數(shù)據(jù)，則逗留。

SO_OOBINLINE

BOOL

在常規(guī)數(shù)據(jù)流中接收帶外數(shù)據(jù)。

SO_RCVBUF

int

為接收確定緩沖區(qū)大小。

SO_REUSEADDR

BOOL

允許套接口和一個(gè)已在使用中的地址捆綁（參見bind()）。

SO_SNDBUF

int

指定發(fā)送緩沖區(qū)大小。

TCP_NODELAY BOOL

禁止發(fā)送合并的Nagle算法。

3.3 設(shè)置socket具有廣播特性

發(fā)送UDP數(shù)據(jù)報(bào)的時(shí)候，設(shè)置socket具有廣播特性：（默認(rèn)情況下socket不支持廣播特性）

const int opt = 1;

//設(shè)置該套接字為廣播類型，

int nb = 0;

nb = setsockopt(client_fd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, (char *)&opt, sizeof(opt));

if(nb == -1)

{undefined

printf("設(shè)置廣播類型錯(cuò)誤.\n");

}

3.4 設(shè)置socket發(fā)送和接收的緩沖區(qū)大小。

系統(tǒng)默認(rèn)的狀態(tài)發(fā)送和接收一次為8688字節(jié)(約為8.5K)；在實(shí)際的過(guò)程中發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)量比較大，可以設(shè)置socket緩沖區(qū)。

// 接收緩沖區(qū)

int nRecvBuf=20*1024;//設(shè)置為20K

setsockopt(socketfd,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,(const char*)&nRecvBuf,sizeof(int));

//發(fā)送緩沖區(qū)

int nSendBuf=20*1024;//設(shè)置為20K

setsockopt(socketfd,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(const char*)&nSendBuf,sizeof(int));

3.5 設(shè)置收發(fā)時(shí)限

在發(fā)送和接收過(guò)程中有時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)狀況等原因，發(fā)收不能預(yù)期進(jìn)行,而設(shè)置收發(fā)時(shí)限：

int nNetTimeout=1000;? //1秒

//發(fā)送時(shí)限

setsockopt(socketfd,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));

//接收時(shí)限

setsockopt(socketfd,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));

3.6 允許套接字綁定已使用的端口

有時(shí)候?qū)⒎?wù)器關(guān)閉之后,端口的釋放需要時(shí)間,可以設(shè)置該數(shù)據(jù)允許套接字綁定正在被占用的端口。

int on = 1;

setsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));

3.7 忽略SIGPIPE信號(hào)

往一個(gè)已經(jīng)接收到FIN的套接中寫是允許的，接收到的FIN僅僅代表對(duì)方不再發(fā)送數(shù)據(jù)。并不能代表我不能發(fā)送數(shù)據(jù)給對(duì)方。

往一個(gè)FIN結(jié)束的進(jìn)程中寫(write)，對(duì)方會(huì)發(fā)送一個(gè)RST字段過(guò)來(lái)，TCP重置。

如果再調(diào)用write就會(huì)產(chǎn)生SIGPIPE信號(hào)。

(也就是當(dāng)服務(wù)器向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，客戶端突然斷開連接，會(huì)導(dǎo)致SIGPIPE信號(hào)產(chǎn)生，如果不處理，系統(tǒng)默認(rèn)的處理方式就終止進(jìn)程)

signal(SIGPIPE,SIG_IGN); ?//忽略SIGPIPE信號(hào)

3.8 獲取網(wǎng)絡(luò)底層緩沖區(qū)發(fā)送剩余字節(jié)數(shù)

在網(wǎng)絡(luò)編程時(shí)，發(fā)送方調(diào)用write(fd)將報(bào)文發(fā)送的時(shí)候?qū)嶋H上只是寫入了內(nèi)核的write buffer。接收方什么時(shí)候能收到報(bào)文是個(gè)未知數(shù)。

在某些需要同步狀態(tài)機(jī)的地方，發(fā)送方最好能夠確認(rèn)接收方收到報(bào)文后再進(jìn)行下一步動(dòng)作。

linux提供了ioctl(fd, SIOCOUTQ, &count)方法來(lái)查詢一個(gè)tcp socket的write buffer是否清空。發(fā)送方一般可以用這個(gè)方法來(lái)判斷對(duì)端是否收到報(bào)文。當(dāng)?shù)讓泳W(wǎng)卡將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)全部發(fā)送成功時(shí)，獲取的count=0

#include?

#include?

int?value;

ioctl(client_fd,SIOCOUTQ,&value);

3.9 獲取當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)協(xié)議底層發(fā)送與接收緩沖區(qū)大小

int?sockfd;

/*1.?創(chuàng)建socket套接字*/

sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

int?nRecvBuf;

socklen_t??len=4;

getsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,&nRecvBuf,&len);

printf("接收緩沖區(qū)大小=%d\n",nRecvBuf);

//發(fā)送緩沖區(qū)

int?nSendBuf;

getsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,&nSendBuf,&len);

printf("發(fā)送緩沖區(qū)大小=%d\n",nSendBuf);

Redhat6.3系統(tǒng)上輸出結(jié)果:

接收緩沖區(qū)大小=87380

發(fā)送緩沖區(qū)大小=16384

Linux 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)

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