socket()
bind()
connect()
listen()
accept()
send()
recv()
sendto()
recvfrom()
close()
shutdown()
setsockopt()
getsockopt()
getpeername()
getsockname()
gethostbyname()
gethostbyaddr()
getprotobyname()
fcntl()
我们将在以下详细介绍这些系统调用。
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain , int type , int protocol);
#include <sys/socket.h>
int bind (int sockfd , struct sockaddr *my_addr , int addrlen) ;
参数说明:
l sockfd 是由socket()函数返回的套接字描述符。
l my_addr 是一个指向struct sockaddr 的指针,包含有关你的地址的信息:名称、端口和IP 地址。
l addrlen 可以设置为sizeof(struct sockaddr)。
相关函数
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socket,accept,connect,listen |
表头文件
|
#include<sys/types.h> #include<sys/socket.h> |
定义函数
|
int bind(int sockfd,struct sockaddr * my_addr,int addrlen); |
函数说明
|
bind()用来设置给参数sockfd的socket一个名称。此名称由参数my_addr指向一sockaddr结构,对于不同的socket domain定义了一个通用的数据结构 struct sockaddr { unsigned short int sa_family; char sa_data[14]; }; sa_family 为调用socket()时的domain参数,即AF_xxxx值。 sa_data 最多使用14个字符长度。 此sockaddr结构会因使用不同的socket domain而有不同结构定义,例如使用AF_INET domain,其socketaddr结构定义便为 struct socketaddr_in { unsigned short int sin_family; uint16_t sin_port; struct in_addr sin_addr; unsigned char sin_zero[8]; }; struct in_addr { uint32_t s_addr; }; sin_family 即为sa_family sin_port 为使用的port编号 sin_addr.s_addr 为IP 地址 sin_zero 未使用。 |
参数
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addrlen为sockaddr的结构长度。 |
返回值
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成功则返回0,失败返回-1,错误原因存于errno中。 |
错误代码
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EBADF 参数sockfd 非合法socket处理代码。 EACCESS 权限不足 ENOTSOCK 参数sockfd为一文件描述词,非socket。 |
表头文件
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#include<netinet/in.h> |
定义函数
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unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong); |
函数说明
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htonl()用来将参数指定的32位hostlong 转换成网络字符顺序。 |
返回值
|
返回对应的网络字符顺序。 |
#include <sys/socket.h>
int connect (int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);
connect()的三个参数意义如下:
l sockfd :套接字文件描述符,由socket()函数返回的。
l serv_addr 是一个存储远程计算机的IP 地址和端口信息的结构。
l addrlen 应该是sizeof(struct sockaddr)。
int listen(int sockfd, int backlog);
listen()函数的参数意义如下:
l sockfd 是一个套接字描述符,由socket()系统调用获得。
l backlog 是未经过处理的连接请求队列可以容纳的最大数目。
backlog 具体一些是什么意思呢?每一个连入请求都要进入一个连入请求队列,等待listen 的程序调用accept()(accept()函数下面有介绍)函数来接受这个连接。当系统还没有调用accept()函数的时候,如果有很多连接,那么本地能够等待的最大数目就是backlog 的数值。你可以将其设成5 到10 之间的数值(推荐)。像上面的所有函数一样, listen()如果返回 –1 ,那么说明在listen()的执行过程中发生了错误。全局变量errno 中存储了错误代码。
l 有人从很远很远的地方尝试调用connect()来连接你的机器上的某个端口(当然是你已经在listen()的)。
l 他的连接将被listen 加入等待队列等待accept()函数的调用(加入等待队列的最多数目由调用listen()函数的第二个参数backlog 来决定)。
l 你调用accept()函数,告诉他你准备连接。
l accept()函数将回返回一个新的套接字描述符,这个描述符就代表了这个连接!
int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen);
accept()函数的参数意义如下:
l sockfd 是正在listen() 的一个套接字描述符。
l addr 一般是一个指向struct sockaddr_in 结构的指针;里面存储着远程连接过来的计算机的信息(比如远程计算机的IP 地址和端口)。
l addrlen 是一个本地的整型数值,在它的地址传给accept() 前它的值应该是sizeof(struct sockaddr_in);accept()不会在addr 中存储多余addrlen bytes 大小的数据。如果
accept()函数在addr 中存储的数据量不足addrlen,则accept()函数会改变addrlen 的值来反应这个情况。
#include <sys/socket.h>
int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);
send 的参数含义如下:
l sockfd 是代表你与远程程序连接的套接字描述符。
l msg 是一个指针,指向你想发送的信息的地址。
l len 是你想发送信息的长度。
l flags 发送标记。一般都设为0(你可以查看send 的man pages 来获得其他的参数
值并且明白各个参数所代表的含义)。
注意:send() 所发送的数据可能少于你给它的参数所指定的长度!因为如果你给send()的参数中包含的数据的长度远远大于send()所能一次发送的数据,则send()函数
只发送它所能发送的最大数据长度,然后它相信你会把剩下的数据再次调用它来进行第二次发送。所以,记住如果send()函数的返回值小于len 的话,则你需要再次发送剩下的数据。幸运的是,如果包足够小(小于1K),那么send()一般都会一次发送光的。像上面的函数一样,send()函数如果发生错误,则返回 –1 ,错误代码存储在全局变量errno 中。
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
recv()的参数含义如下:
l sockfd 是你要读取数据的套接字描述符。
l buf 是一个指针,指向你能存储数据的内存缓存区域。
l len 是缓存区的最大尺寸。
l flags 是recv() 函数的一个标志,一般都为0 (具体的其他数值和含义请参考recv()
的man pages)。
recv() 返回它所真正收到的数据的长度。(也就是存到buf 中数据的长度)。如果返回–1 则代表发生了错误(比如网络以外中断、对方关闭了套接字连接等),全局变量errno 里面存储了错误代码。
使用方法:
close(sockfd);
执行close()之后,套接字将不会在允许进行读操作和写操作。任何有关对套接字描述符进行读和写的操作都会接收到一个错误。
如果你想对网络套接字的关闭进行进一步的操作的话,你可以使用函数shutdown()。
它允许你进行单向的关闭操作,或是全部禁止掉。
shutdown()的声明为:
#include <sys/socket.h>
int shutdown(int sockfd, int how);
它的参数含义如下:
l sockfd 是一个你所想关闭的套接字描述符.
l how 可以取下面的值。0 表示不允许以后数据的接收操;1 表示不允许以后数据的发送操作;2 表示和close()一样,不允许以后的任何操作(包括接收,发送数据)
shutdown() 如果执行成功将返回0,如果在调用过程中发生了错误,它将返回–1,全局变量errno 中存储了错误代码.
如果你在一个未连接的数据报套接字上使用shutdown() 函数(还记得可以对数据报套接字UDP 进行connect()操作吗?),它将什么也不做.
新启用同一个端口号,即使在你正常关闭该套接字以后。问题就是Linux 内核在一个绑定套接字的进程结束后从不把端口标记为未用。
setsockopt()系统调用在其上设定选项(options)。setsockopt() 调用设置选项而getsockopt()
从给定的套接字取得选项。
这里是这些调用的语法:
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int getsockopt(int sockfd, int level, int name, char *value, int *optlen);
int setsockopt(int sockfd, int level, int name, char *value, int *optlen);
下面是两个调用的参数说明:
l sockfd 必须是一个已打开的套接字。
l level 是函数所使用的协议标准(protocol level)(TCP/IP 协议使用IPPROTO_TCP,
套接字标准的选项实用SOL_SOCKET)。
l name 选项在套接字说明书中(man page)有详细说明。
l value 指向为getsockopt()函数所获取的值,setsockopt()函数所设置的值的地址。
l optlen 指针指向一个整数,该整数包含参数以字节计算的长度。
它的声明为:
#include <sys/socket.h>
int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen);
下面是参数说明:
l sockfd 是你想取得远程信息的那个套接字描述符。
l addr 是一个指向struct sockaddr (或是struct sockaddr_in)的指针。
l addrlen 是一个指向int 的指针,应该赋于sizeof(struct sockaddr)的大小。
如果在函数执行过程中出现了错误,函数将返回 –1 ,并且错误代码储存在全局变量
errno 中。
当你拥有了远程连接用户的IP 地址,你就可以使用inet_ntoa() 或gethostbyaddr()来输
出信息或是做进一步的处理。
它返回正在执行它的计算机的名字。返回的这个名字可以被gethostbyname()函数使用,
由此可以得到本地主机的IP 地址。
下面是它的声明:
#include <unistd.h>
int gethostname(char *hostname, size_t size);
参数说明如下:
l hostname 是一个指向字符数组的指针,当函数返回的时候,它里面的数据就是本
地的主机的名字.
l size 是hostname 指向的数组的长度.
函数如果成功执行,它返回0,如果出现错误,则返回–1,全局变量errno 中存储着错
误代码。
struct hostent *gethostbyname(const char *name);
正如你所看见的,它返回了一个指向struct hostent 的指针.Struct hostent 是这样定义
的:
struct hostent {
char *h_name;
char **h_aliases;
int h_addrtype;
int h_length;
char **h_addr_list;
};
#define h_addr h_addr_list[0]
下面是上面各个域代表含义的解释:
l h_name 是这个主机的正式名称。
l h_aliases 是一个以NULL(空字符)结尾的数组,里面存储了主机的备用名称。
l h_addrtype 是返回地址的类型,一般来说是“AF_INET”。
l h_length 是地址的字节长度。
l h_addr_list 是一个以0 结尾的数组,存储了主机的网络地址。
注意:网络地址是以网络字节顺序存储的。
l h_addr - h_addr_list 数组的第一个成员.
gethostbyname() 返回的指针指向结构struct hostent ,如果发生错误,它将会返回NULL
(但是errno 并不代表错误代码,h_errno 中存储的才识错误代码。参考下面的herror()函数)。
h_errno 中而不是errno 中。所以,你需要调用herror()函数。
l 调用socket()函数创建一个套接字。
l 调用bind()函数把自己绑定在一个地址上。
l 调用listen()函数侦听连接。
l 调用accept()函数接受所有引入的请求。
l 调用recv()函数获取引入的信息然后调用send()回答。
【 getsockname系统调用】
功能描述:
返回指定套接字的名称。
用法:
#include <sys/socket.h>
int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *name, socklen_t *namelen);
参数:
sockfd:需要获取名称的套接字。
name:存放所获取套接字名称的缓冲区。
nemalen:作为入口参数,name指向空间的最大长度。作为出口参数,name的实际长度。
返回说明:
成功执行时,返回0。失败返回-1,errno被设为以下的某个值
EBADF:sock不是有效的文件描述词
EFAULT:name指向的内存并非有效的进程空间
EINVAL:namelen无效,可能为负值
ENOBUFS:执行操作时,系统资源不足
ENOTCONN:套接字尚未连接上
ENOTSOCK:sock描述的不是套接字
功能:
getsockname: 返回本地协议地址
getpeername:返回远程协议地址
定义:
#include <sys/unistd.h>
int getsockname (int sockfd, struct sockaddr *localaddr, int *addrlen);
int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *peeraddr, int *addrlen);
getsockname()函数用于获取一个套接口的名字。它用于一个已捆绑或已连接套接口s,本地地址将被返回。本调用特别适用于如下情况:未调用bind()就调用了connect(),这时唯有getsockname()调用可以获知系统内定的本地地址。在返回时,namelen参数包含了名字的实际字节数。
若一个套接口与INADDR_ANY捆绑,也就是说该套接口可以用任意主机的地址,此时除非调用connect()或accept()来连接,否则getsockname()将不会返回主机IP地址的任何信息。除非套接口被连接,WINDOWS套接口应用程序不应假设IP地址会从INADDR_ANY变成其他地址。这是因为对于多个主机环境下,除非套接口被连接,否则该套接口所用的IP地址是不可知的。
Open C 套接字: getsockname 方法
getsockname - 获取套接字名称
int getsockname (int s, struct sockaddr * restrict name, socklen_t * restrict namelen);
getsockname系统调用返回指定套接字的当前名称。namelen应被初始化指出name所指向的空间容量。返回时,该参数含有返回名称
的实际大小(按字节)。
下面是getsockname函数的用法:
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
TInt GetSockName()
{
int sock_fd;
struct sockaddr_in addr,ss;
unsigned int len;
sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
addr.sin_port = htons(5000);
bind(sock_fd,(struct sockaddr*)&addr,sizeof(addr));
len=sizeof(ss);
getsockname(sock_fd,(struct sockaddr*)&ss,&len);
close(sock_fd);
}
***********************************************************************************
LINUX下Socket编程笔记:http://blog.chinaunix.net/u/19185/article_56798.html
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程序实例:
###################################################################################
//使用方法:定义的服务器的远端端口号是4000,故编译运行该程序后,需要使用以下命令在终端上显示:Hello World!
//在cmd命令行中输入:telnet 远端服务器地址 端口号
//我的实际运行 telnet 192.168.12.94 4000?
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/wait.h>
// 服务器要监听的本地端口
#define MYPORT 4000
// 能够同时接受多少没有accept 的连接
#define BACKLOG 10
main()
{
// 在sock_fd 上进行监听,new_fd 接受新的连接
int sockfd, new_fd ;
// 自己的地址信息
struct sockaddr_in my_addr;
// 连接者的地址信息
struct sockaddr_in their_addr;
int sin_size;
// 这里就是我们一直强调的错误检查.如果调用socket() 出错,则返回
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
{
// 输出错误提示并退出
perror("socket");
exit(1);
}
// 主机字节顺序
my_addr.sin_family = AF_INET;
// 网络字节顺序,短整型
my_addr.sin_port = htons(MYPORT);
// 将运行程序机器的IP 填充入s_addr
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
// 将此结构的其余空间清零
bzero(&(my_addr.sin_zero), 8);
// 这里是我们一直强调的错误检查!!
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(struct sockaddr)) == -1)
{
// 如果调用bind()失败,则给出错误提示,退出
perror("bind");
exit(1);
}
// 这里是我们一直强调的错误检查!!
if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1)
{
// 如果调用listen 失败,则给出错误提示,退出
perror("listen");
exit(1);
}
while(1)
{
// 这里是主accept()循环
sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
// 这里是我们一直强调的错误检查!!
if ((new_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&their_addr, &sin_size)) == -1)
{
// 如果调用accept()出现错误,则给出错误提示,进入下一个循环
perror("accept");
continue;
}
// 服务器给出出现连接的信息
printf("server: got connection from %s\n", inet_ntoa(their_addr.sin_addr));
// 这里将建立一个子进程来和刚刚建立的套接字进行通讯
if (!fork())
{
// 这里是子进程
// 这里就是我们说的错误检查!
if (send(new_fd, "Hello, world!\n", 14, 0) == -1)
{
// 如果错误,则给出错误提示,然后关闭这个新连接,退出
perror("send");
close(new_fd);
exit(0);
}
// 关闭new_fd 代表的这个套接字连接
close(new_fd);
}
}
// 等待所有的子进程都退出
while(waitpid(-1,NULL,WNOHANG) > 0);
}
###################################################################################
###################################################################################
/* include fig01 */
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/poll.h>
#include <errno.h>
#define MAXLINE 512
#define NOTDEF
int
main(int argc, char **argv)
{
int i, maxi, maxfd, listenfd, connfd, sockfd;
int nready, client[FD_SETSIZE];
ssize_t n;
fd_set rset, allset;
char buf[MAXLINE];
socklen_t clilen;
struct sockaddr_in cliaddr, servaddr;
listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));
servaddr.sin_family = AF_INET;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
servaddr.sin_port = htons(4563);
bind(listenfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr));
listen(listenfd, 12);
maxfd = listenfd; /* initialize */
maxi = -1; /* index into client[] array */
//for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)
for (i = 0; i < 3; i++)
client[i] = -1; /* -1 indicates available entry */
/*
void FD_ZERO(fd_set *fdset)
Initialises the file descriptor set fdset to have zero bits for all file descriptors.
初始化所有的文件描述符fd_set为0
*/
FD_ZERO(&allset);
/*
void FD_SET(int fd, fd_set *fdset)
Sets the bit for the file descriptor fd in the file descriptor set fdset.
*/
FD_SET(listenfd, &allset);
/* end fig01 */
/* include fig02 */
for ( ; ; ) {
rset = allset; /* structure assignment */
nready =select(maxfd+1, &rset, NULL, NULL, NULL);
/*
定义函数 int select(int n,fd_set * readfds,fd_set * writefds,fd_set *
exceptfds,struct timeval * timeout);
select()用来等待文件描述词状态的改变。参数n代表最大的文件描述词加1,参数readfds、writefds 和exceptfds 称为描述词组,是用来回传该描述词的读,写或例外的状况。底下的宏提供了处理这三种描述词组的方式:
FD_CLR(inr fd,fd_set* set);用来清除描述词组set中相关fd 的位
FD_ISSET(int fd,fd_set *set);用来测试描述词组set中相关fd 的位是否为真
FD_SET(int fd,fd_set*set);用来设置描述词组set中相关fd的位
FD_ZERO(fd_set *set); 用来清除描述词组set的全部位
参数 timeout为结构timeval,用来设置select()的等待时间,其结构定义如下
struct timeval
{
time_t tv_sec;
time_t tv_usec;
};
返回值 如果参数timeout设为NULL则表示select()没有timeout。
错误代码 执行成功则返回文件描述词状态已改变的个数,如果返回0代表在描述词状态改变前已超过timeout时间,当有错误发生时则返回-1,错误原因存于errno,此时参数readfds,writefds,exceptfds和timeout的值变成不可预测。
EBADF 文件描述词为无效的或该文件已关闭
EINTR 此调用被信号所中断
EINVAL 参数n 为负值。
ENOMEM 核心内存不足
常见的程序片段:fs_set readset;
FD_ZERO(&readset);
FD_SET(fd,&readset);
select(fd+1,&readset,NULL,NULL,NULL);
if(FD_ISSET(fd,readset){……}
*/
if (FD_ISSET(listenfd, &rset)) { /* new client connection */
/*
int FD_ISSET(int fd, fd_set *fdset)
Returns a non-zero value if the bit for the file descriptor fd is set in the file descriptor set by fdset, and 0 otherwise.
*/
clilen = sizeof(cliaddr);
connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr *) &cliaddr, &clilen);
printf("Welcome!\n");
sleep(1);
#ifndef NOTDEF
printf("new client: %s, port %d\n",inet_ntop(AF_INET, &cliaddr.sin_addr, NULL,4 ),ntohs(cliaddr.sin_port));
#endif
//for (i = 0; i < FD_SETSIZE; i++)
for (i = 0; i < 3; i++)
if (client[i] < 0) {
client[i] = connfd; /* save descriptor */
break;
}
if (i == FD_SETSIZE)
printf("too many clients");
FD_SET(connfd, &allset); /* add new descriptor to set */
if (connfd > maxfd)
maxfd = connfd; /* for select */
if (i > maxi)
maxi = i; /* max index in client[] array */
if (--nready <= 0)
continue; /* no more readable descriptors */
}
for (i = 0; i <= maxi; i++) { /* check all clients for data */
if ( (sockfd = client[i]) < 0)
continue;
if (FD_ISSET(sockfd, &rset)) {
if ( (n = read(sockfd, buf, MAXLINE)) == 0) {
/*4connection closed by client */
close(sockfd);
FD_CLR(sockfd, &allset);
/*
void FD_CLR(int fd, fd_set *fdset)
Clears the bit for the file descriptor fd in the file descriptor set fdset.
*/
client[i] = -1;
} else
write(sockfd, buf, n);
if (--nready <= 0)
break; /* no more readable descriptors */
}
}
}
}
/* end fig02 */
###################################################################################