Linux C 网络编程——3. TCP套接口编程

1. 基本流程

2. socket()

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

socket()打开一个网络通讯端口，如果成功的话，就像open()一样返回一个文件描述符，应用程序可以像读写文件一样用read/write在网络上收发数据，如果socket()调用出错则返回-1。
（1）domain：
AF_INET：IPv4
AF_INET6： ipv6
AF_UNIX：非网络环境
AF_UNSPIC：undefined
（2）type

SOCK_STREAM:创建TCP流套接字

SOCK_DGRAM:创建UDP数据报套接字

SOCK_RAW:创建原始套接字

（3）protocol:指定某个协议的特定类型
参数protocol通常设置为0，表示通过参数domain指定的协议族和参数type指定的套接字类型来确定使用的协议。

（4）返回值
执行成功后返回一个新创建的套接字；若有错误发生则返回一个-1，错误代码存入errno中。

3. bind()

int bind(int sockfd,struct sockaddr *my_addr,socklen_t addrlen)

函数bind()的作用是将一个套接字文件描述符与地址和端口绑定。

(1)sockfd:

sockfd是调用socket函数返回的文件描述符；

(2)addrlen

sockaddr结构的长度。

(3)my_addr

一个指向sockaddr结构的指针，它保存着本地套接字的地址（即端口和IP地址）信息。不过由于系统兼容性的问题，一般不使用这个结构，而使用另外一个结构(structsockaddr_in)来代替

(4)return

函数成功后返回0，当有错误发生时则返回-1，错误代码存入errno中。

struct sockaddr_in addr_serv,addr_client;/*本地的地址信息*/

memset(&serv_addr,0,sizeof(structsockaddr_in));

addr_serv.sin_family= AF_INET;/*协议族*/

addr_serv.sin_port= htons(SERV_PORT);/*本地端口号*/

addr_serv.sin_addr.s_addr= htonl(INADDR_ANY); /*任意本地地址*/

/*套接字绑定*/

if(bind(sock_fd,(structsockaddr *)&addr_serv),sizeof(struct sockaddr_in)) <0)

{

       perror(“bind”);

       exit(1);

}

4. listen()

int listen(int sockfd,int list_size);

用来初始化服务器可连接队列，服务器处理客户端连接请求的时候是顺序处理的，同一时间仅能处理一个客户端连接。当多个客户端的连接请求同时到来的时候，服务器并不是同时处理，而是将不能处理的客户端连接请求放到等待队列中，这个队列的长度由listen()函数来定义。

(1)sockfd

sockfd是调用socket函数返回的文件描述符

(2)list_size

指定该连接队列的最大长度。如果连接队列已经达到最大，之后的连接请求被服务器拒绝。大多数系统的设置为20，可以将其设置修改为5或者10，根据系统可承受负载或者应用程序的需求来确定。

(3)return

当listen()函数成功运行时，返回值为0；当运行失败时，它的返回值为-1，错误代码存入errno中。

5. accept()

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

int accept(int sock_fd,struct sockaddr*addr,socklen_t *addrlen)

3次握手完成后，server会调用accept()接受一个链接请求。

如果在调用此函数之前，没有链接请求就会把进程阻塞，等待链接sock_fd:建立套接字时返回的套接字文件描述符，调用socket()返回的。

(1)sock_fd

是由函数socket创建，经函数bind绑定到本地某一端口上，然后通过函数listen转化而来的监听套接字。

(2)addr

用来保存客户端的地址和端口。

注：返回参数

(3)addrlen

入：addr缓冲区的大小。

出：addr 所指向的结构体的大小。

(4) return

accept()函数的返回值是新连接的客户端套接字文件描述符，与客户端之间的通信是通过accept()返回的新套接字文件描述符来进行的，而不是通过建立套接字时的文件描述符。如果accept()函数发生错误，accept()会返回-1，通过errno可以得到错误值。

（5）如果参数sock_fd所指定的套接字被设置为阻塞方式（Linux下的默认方式），且连接请求队列为空，则accept()将被阻塞直到有连接请求到此为止；如果参数s所指定的套接字被设置为非阻塞方式，如果队列为空，accept将立即返回-1，errno被设置为EAGAIN.

6. connect()

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

int connect(int sock_fd,struct sockaddr *serv_addr,socklen_taddrlen);

TCP：则connect()函数用于服务器发出连接请求，服务器的IP地址和端口号由参数serv_addr指定。

UDP：则connect函数并不建立真正的连接，它只是告诉内核与该套接字进行通信的目的地址（由第二个参数指定），只有该目的地址发来的数据才会被该socket接收。调用connect函数的好处是不必在每次发送和接收数据时都指定目的地址。

（1）serv_addr

是一个指向数据结构sockaddr的指针，其中包括客户端需要连接的服务器的目的IP地址和端口号。

（2）addrlen

表示了第二了参数的大小，可以使用sizeof(struct sockaddr)

（3）return

执行成功后返回0，有错误发生则返回-1，错误代码存入errno中。

7. send()

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

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

函数send用来在TCP套接字上发送数据,send只能对处于连接状态的套接字使用。

（1）conn_fd

为已建立好连接的套接字描述符，即调用accept()函数后返回的套接字描述符。

（2）buf

存放发送数据的缓冲区。

（3）len

发送缓冲区的长度

（4）flags

为控制选项，一般设置为0，或取以下值：

MSG_OOB:在指定的套接字上发送带外数据（out-of-band data）,该类型的套接字必须支持带外数据（如：SOCK_STREAM）.
MSG_DONTROUTE:通过最直接的路径发送数据，而忽略下层协议的路由设置。

（5）return

执行成功返回实际发送数据的字节数，出错则返回-1，错误代码存入errno中。

执行成功只是说明数据写入套接字的缓冲区中，并不表示数据已经成功地通过网络发送到目的地。

8. recv() 接收数据

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

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

recv()用来TCP套接字上接收数据。函数recv从指定的套接字描述符上接收数据并保存到指定buf中

（1）conn_fd

为已建立好连接的套接字描述符，即调用accept()函数后返回的套接字描述符

（2）buf

接收缓冲区

（3）len

接收缓冲区的大小

（4）flags

为控制选项，一般设置为0或取以下数值

MSG_OOB:请求接收带外数据
MSG_PEEK:只查看数据而不读出
MSG_WAITALL:只在接收缓冲区满时才返回。

（5）return

函数执行成功返回接收到的数据字节数，出错返回-1，错误代码存入errno中。