socket编程常见函数使用方法

socket知识

有了IP地址，socket可知道是与哪一台主机的哪一个进程通信

有了端口号，就知道是这个进程的哪一个套接字进行传输

应用进程使用描述符与它的套接字进行通信，也就是说一个进程创建一个套接字时就会返回一个套接字描述符

socket的地址信息最重要

已定义了结构sockaddr_in:，使用TCP/IP协议族的网络应用程序声明端点地址变量时，使用结构sockaddr_in

struct sockaddr_in
{u_char sin_len;    //地址长度u_char sin_family;    //地址族 TCP/IP的地址是AF_INETu_short sin_port;    //端口号struct in_addr sin_addr;   //IP地址char sin_zero[8]; //未用
}

socket api（WinSock）

windows环境下，先使用WSAStartup初始化Windows Sockets API，然后应用程序执行任务，最后执行WSACleanup释放所使用的Windows Sockets DLL占用的系统资源，接触与socket库的绑定。

WSAStartup

int WSAStartup(WORD wVersionRequested,LPWSADATA IpWSAData);

使用Socket的应用程序在使用Socket之前必须首先调用WSAStartup函数

两个参数：

第一个参数指明程序请求使用WinSock版本，高位字节指明副版本、低位字节指明主版本
- 0x102表示2.1版本
第二个参数返回实际的WinSock的版本信息
- 指向WSADATA结构的指针

例：使用2.1版本WinSock的程序代码段

wVersionRequested = MAKEWORD(2,1);
err = WSAStartup(wVersionRequested,&wsaData);

socket

该函数创建套接字

sd = socket(protofamily,type,proto);

创建套接字
操作系统返回套接字描述符(sd)
第一个参数（协议族）：protofamily = PF_INET (TCP/IP)
第二个参数（套接字类型）：
- type = SOCK_STREAM,SOCK_DGRAM or SOCK_RAW(TCP/IP)
第三个参数(协议号)：0为默认

例：创建一个流套接字的代码段

struct protoent *p;
p = getprotobyname("tcp");
SOCKET sd = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,p->p_proto);

不同类型的socket用于应用层与下层不同协议进行沟通。需要注意的是原始套接字SOCK_RAW需要拥有比较高的权限

TCP提供的服务特点：

可靠、面向连接、字节流传输、点对点

UDP提供的服务特点：

不可靠、无连接、数据报传输

Closesocket

int closesocket(SOCKET sd);

关闭一个描述符为sd的套接字
如果多个进程共享一个套接字，调用closesocket，将套接字引用计数减1，减至0才关闭
一个进程中的多线程对一个套接字的使用无计数
- 如果进程中的一个线程调用closesocket将一个套接字关闭，该进程中的其他线程也将不能访问该套接字
返回值：0成功，SOCKET_ERROR不成功

bind

套接字创建的时候可能并没有地址，可以调用bind函数产生一个地址，或者说是用来绑定套接字的本地端点地址

int bind(sd,localaddr,addrlen);

端点地址其实就是IP地址 + 端口号

参数
- 套接字描述符 sd
- 端点地址 localaddr，结构为sockaddr_in
- 地址长度
客户程序一般不必显式调用bind函数，因为操作系统会帮助我们设置客户端的端点地址
对于服务器端需要调用，用来指定熟知端口号以及IP地址。如果服务器主机有多个网卡，产生多个ip地址，需要使用地址通配符,INADDR_ANY。表示在服务器运行的主机上任何一个可用ip地址都是可以用来传输的

listen

int listen(sd,queuesize);

置服务器端的流套接字处于监听状态
- 仅服务器端调用
- 仅用于面向连接的流套接字
设置连接请求队列（缓存）大小
返回值：成功为0，失败为SOCKET_ERROR

connect

connect(sd,saddr,saddrlen);

客户程序调用connect函数来使客户套接字sd与特定计算机的特定端口saddr的套接字服务进行连接
仅仅用于客户端
可用于TCP客户端也可以用于UDP客户端
- TCP客户端：建立了TCP连接
- UDP客户端：只指定服务器端点地址

accept

newsock = accept(sd,caddr,caddrlen);

服务程序调用accept函数从处于监听状态的流套接字sd的客户连接请求队列中取出排在最前的一个客户请求，并且创建一个新的套接字来与客户套接字创建连接通道
- 仅仅用于TCP套接字
- 仅仅用于服务器
利用新创建的套接字newsock与客户通信

为什么要这样做呢？因为TCP是点对点的，说明只能连接客户端和服务器的两个套接字。如果不这么做，就会导致TCP服务器在同一时刻只能为某一个客户提供服务，不能实现并发了。

send，sendto

send(sd,*buf,len,flags);
sendto(sd,*buf,len,flags,destaddr,addrlen);

send函数用于TCP套接字（客户与服务器）或调用了connect函数的UDP客户端套接字
- sendto函数用于UDP服务器端套接字与为调用connect函数的UDP客户端套接字

recv，recvfrom

与上面的send、sendto对应

recv(sd,*buffer,len,flags);
recvfrom(sd,*buf,len,flags,senderaddr,saddrlen);

recv函数从TCP连接的另一端接收数据，或者从调用了connect函数的UDP客户端套接字接收服务器发来的数据
recvfrom函数用于从UDP服务器套接字与未调用connect函数的UDP客户端套接字接收对端数据

setsockopt,getsockopt

int setsockopt(int sd,int level,int optname,*optval,int optlen);
int getsockopt(int sd,int level,int optname,*optval,int socklen_t* optlen);

setsockopt()函数用来设置套接字sd的选项参数
getsockopt()函数用来获取任意类型、人影状态的套接口的选项当前值，并吧结果存入optval

简单小结