linux IPC socket(2)

使用bind来关联地址和套接字

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

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
返回值：成功0，出错-
sockfd:已经建立的socket描述符
addr:指向sockaddr的结构体指针
addrlen:addr结构的长度

getsockname函数来发现绑定到套接字上的地址

#include <sys/socket.h>

int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
返回值：成功0，出错-
sockfd:已经建立的socket描述符
addr:指向sockaddr的结构体指针
addrlen:addr结构的长度

如果套接字已经和对等方连接，可以调用getpeername函数来找到对方的地址

#include <sys/socket.h>

int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
返回值：成功0，出错-
sockfd:已经建立的socket描述符
addr:指向sockaddr的结构体指针
addrlen:addr结构的长度

使用connect函数来建立连接

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

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
返回值：成功0，出错-
sockfd:已经建立的socket描述符 
addr:指向sockaddr的结构体指针 
addrlen:addr结构的长度

服务器调用listen函数来宣告它愿意接收连接请求

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

int listen(int sockfd, int backlog);
返回值：成功0，出错-
sockfd:已经建立的socket描述符
backlog:等待连接队列的最大长度

使用accept函数获取连接请求并建立连接

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

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
返回值：成功文件（套接字）描述符，出错-
sockfd:已经建立的socket描述符 
addr:指向sockaddr的结构体指针 
addrlen:addr结构的长度

send和write很像，但是可以指定标志来改变处理传输数据的方式

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

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
返回值：成功返回发送字节数，出错-
sockfd:socket描述符
len:缓冲区数据长度
flags:调用执行方式

sendto可以在无连接的套接字上指定一个目标地址

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

ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
返回值：成功发送的字节数，出错-
sockfd:socket描述符
buf:带发送数据缓冲区
len:缓冲区长度
flags:调用方式标志位，一般为0
dest_addr:指向目的套接字地址
addrlen:所指地址长度

可以调用带有msghdr结构的sendmsg来指定多重缓冲区传输数据，这和writev函数很相似

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

ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
返回值：成功发送的字节数，出错-
sockfd:socket描述符
msg:信息头结构指针
flags:可选标记参数位，和send或是sendto参数相同

msghdr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 */
               size_t        msg_controllen; /* ancillary data buffer len */
               int           msg_flags;      /* flags (unused) */
};

struct msghdr

函数recv和read相似，但是recv可以指定标志来控制如何接收数据

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

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
返回值：数据字节长度，若无可用数据或对等方已经按序结束返回0，出错-
sockfd:socket描述符
buf:接收数据缓冲
len:buf的长度
flags:可选标记位

如果发送者已经调用shutdown来结束传输，或者网络协议支持按默认的顺序关闭并且发送端已经关闭，那么当所有的数据接收完毕后，recv会返回0

如果兴趣定位发送者，可以使用recvfrom来得到数据发送者的源地址

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

ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
返回值：返回数据字节长度，若无可用数据或对等方已经按序结束，返回0，出错-
sockfd:socket描述符
buf:及诶手数据缓冲
len:buf长度
flags:可选标记位
src_addr:如果非空，它将包含数据发送者的套接字端点地址
addrlen:src_addr参数长度

为了将数据送入多个缓冲区，或者想接收辅助数据，可以使用recvmsg

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

ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);
返回值：返回数据的自及诶长度，若无可用数据或对等方已经按序结束，返回0，出错-
sockfd:socket描述符
msg:信息头结构指针
flags:可选标志位

可以使用setsockopt函数来设置套接字选项

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

int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);
返回值：成功0，失败-
sockfd:socket描述符
level:标识了选项应用的协议
optname:需要设置的选项
optval:指向存放选项值的缓冲区指针
optlen:optval的长度

可以使用getsockopt函数来查看选项的当前值

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

int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);
返回值：成功0，失败-
sockfd:socket描述符
level:标识了选项应用的协议
optname:需要设置的选项
optval:指向存放选项值的缓冲区指针
optlen:指向optval缓冲区的长度

TCP例程：

服务器端：

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/socket.h>
 #include <netinet/in.h>
 #include <arpa/inet.h>
 #include <string.h>

 #define MAXLINE 80
 #define SERV_PORT 8000

 int main(void)
 {
         char buf[MAXLINE];
         int listenfd = ;

         listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );

         struct sockaddr_in servaddr = {};
         servaddr.sin_family = AF_INET;
         servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);
         servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

         bind(listenfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr));
         listen(listenfd, );

         printf("Accepting connections ...\n");
         while()
         {
                 struct sockaddr_in cliaddr = {};
                 socklen_t cliaddr_len = sizeof(cliaddr);
                 int connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *)&cliaddr, &cliaddr_len);

                 char str[INET_ADDRSTRLEN];
                 printf("connect from %s at PORT %d\n",
                                 inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
                                 ntohs(cliaddr.sin_port));
                 while()
                 {
                         int count = read(connfd, buf, MAXLINE);
                         if(count == )
                                 break;

                         write(connfd, buf, count);
                 }
                 close(connfd);
                 printf("closed from %s at PORT %d\n",
                                 inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, str, sizeof(str)),
                                 ntohs(cliaddr.sin_port));
         }
 }

server.c

客户端：

 #include <stdio.h>
 #include <arpa/inet.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <unistd.h>
 #include <sys/socket.h>
 #include <netinet/in.h>

 #define MAXLINE 80
 #define SERV_PORT 8000
 #define MESSAGE "hello world"

 int main(int argc, char *argv[])
 {
         char buf[MAXLINE];

         int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, );

         struct sockaddr_in servaddr = {};
         servaddr.sin_family = AF_INET;
         inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &servaddr.sin_addr);
         servaddr.sin_port = htons(SERV_PORT);

         if(connect(sockfd, (struct sockaddr *)&servaddr, sizeof(servaddr)) != )
         {
                 printf("connected failed");
                 return ;
         }

         write(sockfd, MESSAGE, sizeof(MESSAGE));
         int count = read(sockfd, buf, MAXLINE);

         printf("Response from server: %s\n", buf);

         close(sockfd);
         return ;
 }

client.c