【Linux网络编程】套接字的介绍

套接字是一种通信机制（通信的两方的一种约定），凭借这种机制，不同主机之间的进程可以进行通信。我们可以用套接字中的相关函数来完成通信过程。

套接字的特性有三个属性确定，它们是：域（domain），类型（type），和协议（protocol）。

套接字的域

域指定套接字通信中使用的网络介质。最常见的套接字域是 AF_INET，它是指 Internet 网络，许多 Linux 局域网使用的都是该网络，当然，因特网自身用的也是它。

套接字类型

流套接字（SOCK_STREAM）：

流套接字用于提供面向连接、可靠的数据传输服务。该服务将保证数据能够实现无差错、无重复发送，并按顺序接收。流套接字之所以能够实现可靠的数据服务，原因在于其使用了传输控制协议，即TCP（The Transmission Control Protocol）协议。

数据报套接字（SOCK_DGRAM）：

数据报套接字提供了一种无连接的服务。该服务并不能保证数据传输的可靠性，数据有可能在传输过程中丢失或出现数据重复，且无法保证顺序地接收到数据。数据报套接字使用UDP（User Datagram Protocol）协议进行数据的传输。由于数据报套接字不能保证数据传输的可靠性，对于有可能出现的数据丢失情况，需要在程序中做相应的处理。

原始套接字（SOCK_RAW）：

原始套接字与标准套接字（标准套接字指的是前面介绍的流套接字和数据报套接字）的区别在于：原始套接字可以读写内核没有处理的IP数据包，而流套接字只能读取TCP协议的数据，数据报套接字只能读取UDP协议的数据。因此，如果要访问其他协议发送数据必须使用原始套接字。

套接字协议（协议类别）

只要底层的传输机制允许不止一个协议来提供要求的套接字类型，我们就可以为套接字选择一个特定的协议。通常使用默认即可（也就是最后一个参数填“0”）。

创建套接字

socket 系统调用创建一个套接字并返回一个描述符，该描述符可以用来访问该套接字。

需要头文件：#include <sys/socket.h>

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

功能：

创建一个用于网络通信的 socket 套接字（描述符）

参数：

family：协议族（AF_UNIX、AF_INET、AF_INET6、PF_PACKET等）

最常见的套接字域是 AF_UNIX 和 AF_INET，前者用于通过 Unix 和 Linux 文件系统实现的本地套接字，后者用于 Unix 网络套接字。AF_INET 套接字可以用于通过包括因特网在内的 TCP/IP 网络进行通信的程序。微软 Windows 系统的 winsock 接口也提供了对这个套接字域的访问功能。

/* Supported address families. */
#define AF_UNSPEC   0
#define AF_UNIX     1   /* Unix domain sockets      */
#define AF_LOCAL    1   /* POSIX name for AF_UNIX   */
#define AF_INET     2   /* Internet IP Protocol     */
#define AF_AX25     3   /* Amateur Radio AX.25      */
#define AF_IPX      4   /* Novell IPX           */
#define AF_APPLETALK    5   /* AppleTalk DDP        */
#define AF_NETROM   6   /* Amateur Radio NET/ROM    */
#define AF_BRIDGE   7   /* Multiprotocol bridge     */
#define AF_ATMPVC   8   /* ATM PVCs         */
#define AF_X25      9   /* Reserved for X.25 project    */
#define AF_INET6    10  /* IP version 6         */
#define AF_ROSE     11  /* Amateur Radio X.25 PLP   */
#define AF_DECnet   12  /* Reserved for DECnet project  */
#define AF_NETBEUI  13  /* Reserved for 802.2LLC project*/
#define AF_SECURITY 14  /* Security callback pseudo AF */
#define AF_KEY      15      /* PF_KEY key management API */
#define AF_NETLINK  16
#define AF_ROUTE    AF_NETLINK /* Alias to emulate 4.4BSD */
#define AF_PACKET   17  /* Packet family        */
#define AF_ASH      18  /* Ash              */
#define AF_ECONET   19  /* Acorn Econet         */
#define AF_ATMSVC   20  /* ATM SVCs         */
#define AF_SNA      22  /* Linux SNA Project (nutters!) */
#define AF_IRDA     23  /* IRDA sockets         */
#define AF_PPPOX    24  /* PPPoX sockets        */
#define AF_WANPIPE  25  /* Wanpipe API Sockets */
#define AF_LLC      26  /* Linux LLC            */
#define AF_TIPC     30  /* TIPC sockets         */
#define AF_BLUETOOTH    31  /* Bluetooth sockets        */
#define AF_IUCV     32  /* IUCV sockets         */
#define AF_MAX      33  /* For now.. *//* Protocol families, same as address families. */
#define PF_UNSPEC   AF_UNSPEC
#define PF_UNIX     AF_UNIX
#define PF_LOCAL    AF_LOCAL
#define PF_INET     AF_INET
#define PF_AX25     AF_AX25
#define PF_IPX      AF_IPX
#define PF_APPLETALK    AF_APPLETALK
#define PF_NETROM   AF_NETROM
#define PF_BRIDGE   AF_BRIDGE
#define PF_ATMPVC   AF_ATMPVC
#define PF_X25      AF_X25
#define PF_INET6    AF_INET6
#define PF_ROSE     AF_ROSE
#define PF_DECnet   AF_DECnet
#define PF_NETBEUI  AF_NETBEUI
#define PF_SECURITY AF_SECURITY
#define PF_KEY      AF_KEY
#define PF_NETLINK  AF_NETLINK
#define PF_ROUTE    AF_ROUTE
#define PF_PACKET   AF_PACKET
#define PF_ASH      AF_ASH
#define PF_ECONET   AF_ECONET
#define PF_ATMSVC   AF_ATMSVC
#define PF_SNA      AF_SNA
#define PF_IRDA     AF_IRDA
#define PF_PPPOX    AF_PPPOX
#define PF_WANPIPE  AF_WANPIPE
#define PF_LLC      AF_LLC
#define PF_TIPC     AF_TIPC
#define PF_BLUETOOTH    AF_BLUETOOTH
#define PF_IUCV     AF_IUCV
#define PF_MAX      AF_MAX

type：套接字类型（SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW等）

/* Types of sockets.  */
enum __socket_type
{SOCK_STREAM = 1,      /* Sequenced, reliable, connection-basedbyte streams.  */
#define SOCK_STREAM SOCK_STREAMSOCK_DGRAM = 2,       /* Connectionless, unreliable datagramsof fixed maximum length.  */
#define SOCK_DGRAM SOCK_DGRAMSOCK_RAW = 3,         /* Raw protocol interface.  */
#define SOCK_RAW SOCK_RAWSOCK_RDM = 4,         /* Reliably-delivered messages.  */
#define SOCK_RDM SOCK_RDMSOCK_SEQPACKET = 5,       /* Sequenced, reliable, connection-based,datagrams of fixed maximum length.  */
#define SOCK_SEQPACKET SOCK_SEQPACKETSOCK_PACKET = 10      /* Linux specific way of getting packetsat the dev level.  For writing rarp andother similar things on the user level. */
#define SOCK_PACKET SOCK_PACKET
};

protocol：协议类别（0、IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP等），设为 0 表示使用默认协议。

返回值：

成功：套接字

失败（<0）

创建 UDP 套接字示例：

运行结果如下:

套接字地址

每个套接字（端点）都有其自己的地址格式，对于 AF_UNIX 套接字来说，它的地址由结构 sockaddr_un 来描述，该结构体定义在头文件 sys/un.h 中，如下：

struct sockaddr_un {sa_family_t  sun_family; //套接字域char         sun_path[];//名字
};

而在 AF_INET 域中，套接字地址结构由 sockaddr_in 来指定，该结构体定义在头文件 netinet/in.h 中：

struct sockaddr_in {short int  sin_family;//套接字域unsigned short int   sin_port;//端口struct in_addr   sin_addr; //地址char sin_zero[8];
}

IP 地址结构 sin_addr 被定义如下：

struct in_addr {unsigned long int  s_addr;
};

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