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Windows的网络编程-之五-套接字选项和I/O控制

2012-01-02 16:45 363 查看

1 套接字选项和I/O控制

1.1 套接字选项

intgetsockopt( SOCKET s, int level, int optname, char* optval, int* optlen );

intsetsockopt( SOCKET s, int level, int optname, const char* optval, int optlen );

1.1.1 SOL_SOCKET选项级别

1.1.1.1 SO_ACCEPTCONN

选项值类型	get/set	Winsock	说明
bool	get	1+	如果已通过listen( )将套接字置入监听模式，这个选项就会返回TRUE。

SOCK_DGRAM类型的套接字不支持这一选项。

1.1.1.2 SO_BROADCAST

选项值类型	get/set	Winsock	说明
bool	get/set	1+	TRUE，套接字可以收发广播数据

SOCK_STREAM类型的套接字不支持这一选项。
要想接收一条广播消息，首先必须启用广播选项，然后使用某个数据报接收函数recvfrom( )或WSARecvfrom()。另外一种方法是把套接字通过调用connect( )或WSAConnect()与广播地址连接起来，再调用recv( )或WSARecv( )来实现的。对UDP广播来说，必须指定一个端口号，以便向它发送数据报；接收端也必须请求在这个端口上接收广播数据。对UDP来说，存在着一个特殊的广播地址，所有广播数据均应发至该地址。这个地址便是255.255.255.255。

通常，只有在发送广播数据报时，才需要设置SO_BROADCAST选项。要想接收一个广播数据报，只需在指定的端口上，对进入的数据报进行监听即可。

1.1.1.3 SO_CONNECT_TIME

选项值类型	get/set	Winsock	说明
int	get	1+	返回套接字建立连接的时间，以秒为单位

该选项最常见的用法是和AcceptEx( )一道使用。AcceptEx()要求为进入的客户机连接请求提供一个有效的套接字。该选项可在该套接字上调用，以判断连接是否已经建立，以及建立了多久的时间。若套接字当前尚未连接，返回值便是0xFFFFFFFF。

1.1.1.4 SO_DONTROUTE

选项值类型	get/set	Winsock	说明
bool	get/set	1+	如果是TRUE，忽略路由表的存在，通过套接字绑定的那个接口直接将数据传送出去。

如果是TRUE，等同于将参数flag设置为MSG_DONTROUTE，然后调用send( )。

1.1.1.5 SO_EXCLUSIVEADDRUSE

选项值类型	get/set	Winsock	说明
bool	get/set	2+	如果是TRUE，套接字绑定的那个本地端口就不能重新被另一个进程使用

1.1.1.6 SO_KEEPALIVE

选项值类型	get/set	Winsock	说明
bool	get/set	1+	如果是TRUE，套接字就会在会话过程中发送keepalive消息

SOCK_DGRAM类型的套接字不支持这一选项。

1.1.1.7 SO_LINGER

选项值类型	get/set	Winsock	说明
struct linger	get/set	1+	设置或获取当前的拖延时间

SOCK_DGRAM类型的套接字不支持这一选项。
SO_LINGER用于控制在执行closesocket()后，套接字上正在排队的数据如何处理。

typedefstruct linger

{

u_short l_onoff; // 是否linger

u_short l_linger; // 单位是秒

}linger;

若l_onoff是一个非零值，l_linger指定一段拖延时间，此时的关闭方式称为从容关闭，closesocket( )会在一个阻塞套接字上进入阻塞状态，直到剩余的数据全部发出或接收。如果超过规定的时间，所有尚未发送或接收的数据都会丢弃。

如果假如l_onoff是一个非零值，但l_linger为0，此时的关闭方式称为强行关闭，便不用担心closesocket( )会进入阻塞状态，即使队列中的数据尚未发送或者尚未发出收到确认。

1.1.1.8 SO_MAX_MSG_SIZE

选项值类型	get/set	Winsock	说明
unsigned int	get	2+	获取消息的最大长度

只适用于面向消息的套接字类型

1.1.1.9 SO_PROTOCOL_INFO

选项值类型	get/set	Winsock	说明
WSAPROTOCOL_INFO	get	2+	获取套接字协议的特征

1.1.1.10 SO_RCVBUF

选项值类型	get/set	Winsock	说明
int	get/set	1+	用于返回或设置分配给套接字的接收缓冲区大小

1.1.1.11 SO_REUSEADDR

选项值类型	get/set	Winsock	说明
bool	get/set	1+	如果是TRUE，套接字就可以和正被使用的地址绑定到一起，或与处在TIME_WAIT状态的地址绑定到一起

默认情况下，套接字不能和一个正在被使用的本地地址绑定到一起

1.1.1.12 SO_SNDBUF

选项值类型	get/set	Winsock	说明
int	get/set	1+	用于返回或设置分配给套接字的发送缓冲区大小

1.1.1.13 SO_TYPE

选项值类型	get/set	Winsock	说明
int	get	1+	返回指定套接字的类型

套接字类型包括SOCK_DGRAM、SOCK_STREAM、SOCK_SEQPACKET、SOCK_RDM和SOCK_RAW等。

1.1.1.14 SO_SNDTIMEO

选项值类型	get/set	Winsock	说明
int	get/set	1+	获取或设置阻塞套接字上的数据发送超时时间（毫秒）

如果要使用SO_SNDTIMEO选项并用WSASocket()创建套接字，必须在参数dwFlags中指定WSA_FLAG_OVERLAPPED。

1.1.1.15 SO_RCVTIMEO

选项值类型	get/set	Winsock	说明
int	get/set	1+	获取或设置阻塞套接字上的数据接收超时时间（毫秒）

如果要使用SO_RCVTIMEO选项并用WSASocket()创建套接字，必须在参数dwFlags中指定WSA_FLAG_OVERLAPPED。

1.1.1.16 SO_OOBINLINE

选项值类型	get/set	Winsock	说明
bool	get/set	1+	如果是TRUE，带外数据就会以内嵌方式在普通数据流中返回

SOCK_DGRAM类型的套接字不支持这一选项。
默认情况下，带外数据不是内嵌传送的，也就是说如果设置MSG_OOB标志调用一个接收函数，便会读取OOB数据。

如果设置了这个选项，OOB数据就会出现在一个接收函数返回的数据流中。

1.1.2 IPPROTO_IP选项级别

1.1.2.1 IP_OPTIONS

选项值类型	get/set	Winsock	说明
char[ ]	get/set	1+	设置或获取IP头中的可选选项部分

设置一个IP选项时，传至setsockopt( )的数据采用如下的数据结构，最长可达40字节：

代码	长度	偏移	选项数据
1 byte	1 byte	1 byte	37 byte

代码字段指定IP选项类型。

长度字段指定IP选项头的长度。

偏移字段指定数据部分的起始偏移位置。

在下面的代码中，我们设置一个记录路由的选项。注意：我们定义的结构只占用了39字节。系统会自动进行填充，将其长度保持为一个字（32 bit）的整数倍。

struct ip_option_hdr

{

unsigned char code; //1个字节

unsigned char length; //1个字节

unsigned char offset; //1个字节

unsigned long addrs[9]; //36个字节

} opthdr;

……;

memset( &opthdr, 0, sizeof(opthdr) );

opthdr.code=0x7;

opthdr.length=39;

opthdr.offset=4;

ret = setsockopt( s, IPPROTO_IP,IP_OPTIONS, (char *)&opthdr, sizeof(opthdr) );

1.1.2.2 IP_HDRINCL

选项值类型	get/set	Winsock	说明
bool	get/set	2+	如果是TRUE，发送函数会将IP头包括在发送数据的前面，所以接收函数获取的数据也包括IP头。

1.1.2.3 IP_TOS

选项值类型	get/set	Winsock
int	get/set	1+

1.1.2.4 IP_TTL

选项值类型	get/set	Winsock
int	get/set	1+

1.1.2.5 IP_MULTICAST_IF

选项值类型	get/set	Winsock	说明
unsigned long	get/set	1+	获取或设置发送多播数据的接口

如下例所示：

unsigned long mcastIF = inet_addr("129.113.43.128");

ret = setsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, (char*)&mcastIF, sizeof(mcastIF) );

1.1.2.6 IP_MULTICAST_TTL

选项值类型	get/set	Winsock
int	get/set	1+

多播数据报采用的默认TTL设定是1

1.1.2.7 IP_MULTICAST_LOOP

选项值类型	get/set	Winsock	说明
bool	get/set	1+	如果是TRUE，多播数据将返回套接字

如果设为TRUE（默认值），在发送IP多播数据的时候，如果套接字是多播组的一名成员，数据便会返至套接字。如果设为FALSE，发出的多播数据不会返回至套接字。

1.1.2.8 IP_ADD_MEMBERSHIP

选项值类型	get/set	Winsock	说明
struc ip_mreq	set	1+	将套接字加入一个指定的IP多播组

要想将套接字加入一个多播组，需要用socket( )来创建地址家族为AF_INET的一个套接字，同时将套接字的类型设为SOCK_DGRAM。

structip_mreg

{

struct in_addr imr_multiaddr;

struct in_addr imr_interface;

};

1.1.2.9 IP_DROP_MEMBERSHIP

选项值类型	get/set	Winsock	说明
struct ip_mreq	set	1+	将套接字从指定的IP组内删去

1.1.2.10 IP_DONTFRAGMENT

选项值类型	get/set	Winsock	说明
bool	get/set	1+	如果是TRUE，就不对IP数据报进行分段

如果一个IP数据报的大小已经超过了MTU，但未在IP头内设置分段标志，这个数据报就会被丢弃，同时向发送者返回一条ICMP错误消息。

1.2 标准I/O控制命令

intioctlsocket( SOCKETs, long cmd, u_long* argp );

intWSAIoctl( SOCKET s, DWORD dwIoControlCode,

LPVOIDlpvInBuffer, DWORD cbInBuffer,

LPVOIDlpvOutBuffer, DWORD cbOutBuffer,

LPDWORDlpcbBytesReturned,

LPWSAOVERLAPPEDlpOverlapped,

LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINElpCompletionRoutine

);

参数lpcbBytesReturned是实际返回的字节数。

1.2.1 FIONBIO

函数	输入	输出	Winsock	说明
两者均可	unsigned long	无	1+	将套接字设为非阻塞模式

默认情况下，所有套接字在创建好后都是阻塞套接字。

若设为非阻塞模式，输入值设为一个非零值。

若设为阻塞模式，输入值设为0。

WSAAsyncSelect( )或WSAEventSelect( )会将套接字自动设为非阻塞模式，并且都无法直接使用ioctlsocket( )或WSAIoctl()重新设置为阻塞模式。要想将套接字改回阻塞模式，首先必须禁止WSAAsyncSelect( )或WSAEventSelect( )，具体做法是调用WSAAsyncSelect()，同时令其lEvent参数等于0。或者调用WSAEventSelect( )，同时令其lNetworkEvents参数等于0。

1.2.2 FIONREAD

函数	输入	输出	Winsock	说明
两者均可	无	unsigned long	1+	返回准备在套接字上读取的数据量

若套接字类型为SOCK_STREAM，返回的是在单独一次接收调用中可读取的数据总量。

若套接字类型为SOCK_DGRAM，返回的是在套接字上排队的第一条消息的大小。

1.2.3 SIOCATMARK

函数	输入	输出	Winsock	说明
两者均可	无	bool	1+	判断是否准备读取带外数据

如果设置MSG_OOB标志调用一个接收函数，而且已经使用setsockopt( )设置SO_OOBINLINE为内嵌方式读取OOB数据，那么就会返回一个布尔值指出接下来是否准备接收OOB数据。

1.2.4 其他I/O控制选项（Winsock2特有）

1.2.4.1 SIO_ENABLE_CIRCULAR-QUEUEING

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	bool	bool	若接收缓冲区队列溢出，则首先丢弃最早收到的消息

只适用于面向消息的套接字
默认情况下，若接收缓冲区满了，以后新收到的消息会被丢弃。

1.2.4.2 SIO_FIND_ROUTE

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	SOCKADDR	bool	验证到指定地址的路由是否存在

1.2.4.3 SIO_FLUSH

函数	输入	输出	说明
WSAIoct1	无	无	清除发送队列的内容

1.2.4.4 SIO_BROADCAST_ADDRESS

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	无	SOCKADDR	返回一个广播地址，可在sendto或WSASendTo中使用

1.2.4.5 SIO_CHK_QOS

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	无	DWORD	返回套接字的QoS状态

用来检查QoS的六种状态，以下六个标志分别对应于六种不同的状态：

ALLOWED_TO_SEND_DATA

ALLOWED_TO_SEND_DATA用在QoS等级建立好之后（使用SIO_SET_QOS建立），但又没有收到任何RSVP预约请求（RESV）消息之前。若收到一条RESV消息，意味着请求的带宽已经分配给套接字。在收到RESV消息之前，对套接字的数据只会提供Best-Effort的服务。

利用ALLOWED_TO_SEND_DATA标志，可以查询Best-Effort的服务是否足够保证由SIO_SET_QOS请求的QoS服务等级。如果返回1，意味着Best-Effort已经足够使用；如果返回0，意味着Best-Effort尚不足以保证请求的服务等级。若ALLOWED_TO_SEND_DATA标志的返回值是0，那么作为发送方的应用程序，应在发出数据之前，等候一条RESV消息的抵达。

ABLE_TO_RECV_RSVP

ABLE_TO_RECV_RSVP指出主机是否能够在套接字绑定的接口上接收与处理RSVP消息。

LINE_RATE

LINE_RATE返回Best-Effort能使通信速率达到多少，单位是kbit/s。

若线路的通信速率未知，便返回INFO_NOT_AVAIABLE。

LOCAL_TRAFFIC_CONTROL 判断本地主机是否安装通信控制组件，是否能够使用

LOCAL_QOSABILITY 判断本地主机是否支持QoS

END_TO_END_QOSABILITY 判断整个本地网络是否支持QoS

若返回1，表明对应的功能是支持的；

若返回0，表明不支持；

若返回INFO_NOT_AVAIABLE，表明没有办法检查。

1.2.4.6 SIO_GET_QOS

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	无	QOS	返回套接字的QOS

1.2.4.7 SIO_SET_QOS

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	QOS	无	设置套接字的QOS

1.2.4.8 SIO_MULTIPOINT_LOOPBACK

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	bool	bool	设置或查询多播数据是否返回套接字

发送多播数据时，当套接字也属于目标多播组的一名成员时，默认行为是多播数据返回套接字。

1.2.4.9 SIO_MULTICAST_SCOPE

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	int	int	设置或获取多播数据的TTL

1.2.4.10 SIO_KEEPLIVE_VALS

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	tcp_keepalive	tcp_keepalive	设置keepalive消息的发送周期

套接字选项SO_KEEPALIVE也允许发送keepalive消息，但其发送间隔时间是在注册表里设定的。若更改了注册表的值，同时也会更改机器上所有进程的keepalive周期。

但使用SIO_KEEPLIVE_VALS便可针对每一个套接字设置keepalive消息发送周期。

structtcp_keepalive

{

u_long onoff;

u_long keepalivetime;

u_long keepaliveinterval;

};

keepalivetime和keepaliveinterval的单位都是毫秒。其中，keepaliveinterval指定发送keepalive消息的间隔时间，直至收到一个响应；keepalivetime用于控制keepalive数据包的发送频率，以查验一个连接是否仍然有效。

1.2.4.11 SIO_RCVALL

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	bool	无	如果设为TRUE，接收网络上的所有数据包

套接字的地址家族必须是AF_INET；

套接字的类型必须是SOCK_RAW；

套接字的协议必须是IPPROTO_IP；

套接字必须同一个明确的本地接口建立绑定关系，也就是说不可将其绑定到INADDR_ANY。

1.2.4.12 SIO_RCVALL_MCAST

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	unsigned int	无	接收网络上的所有多播数据包

套接字的地址家族必须是AF_INET；

套接字的类型必须是SOCK_RAW；

套接字的协议必须是IPPROTO_IGMP；

套接字必须同一个明确的本地接口建立绑定关系，也就是说不可将其绑定到INADDR_ANY。

1.2.4.13 SIO_RCVALL_IGMPMCAST

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	unsigned int	无	接收网络上的所有IGMP数据包

1.2.4.14 SIO_ROUTING_INTERFACE_QUERY

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	SOCKADDR	SOCKADDR[ ]	返回向指定地址发送数据的本地接口的地址。

输入的地址可以是单播地址，也可以是多播地址。输出的地址可以在后续的bind( )中使用。

1.2.4.15 SIO_ROUTING_INTERFACE_CHANGE

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	SOCKADDR	无	与指定地址连接的本地接口发生改变后，发出通知

如果套接字处在阻塞模式，只有接口发生变化后，WSAIoctl( )才会完成并返回。

若套接字处在非阻塞模式，便会返回WSAEWOULDBLOCK错误。随后，应用程序可通过WSAEventSelect( )或WSAAsyncSelect()，等候FD_ROUTING_INTERFACE_CHANGE事件的发生。

输入SOCKADDR结构中指定的地址可以是一个具体的地址，亦可使用INADDR_ANY，表明发生任何路由更改，都发出通知。

1.2.4.16 SIO_ADDRESS_LIST_QUERY

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	无	SOCKET_ADDRESS_LIST	返回与套接字协议家族相符的本地接口列表

用于取得与套接字协议家族相符的一系列本地传送地址的列表，应用程序可与之建立绑定关系。此时的输出缓冲区是一个SOCKET_ADDRESS_LIST结构，定义如下：

typedefstruct _SOCKET_ADDRESS

{

LPSOCKADDR lpSockaddr;

INT iSockaddrLength;

}SOCKET_ADDRESS;

typedefstruct _SOCKET_ADDRESS_LIST

{

INT iAddressCount;

SOCKET_ADDRESS Address[1];

}SOCKET_ADDRESS_LIST;

其中，iAddressCount字段用于返回列表中地址结构的数量，而Address字段对应的是一个数组，包含了与协议家族相符的一系列地址。

1.2.4.17 SIO_ADDRESS_LIST_CHANGE

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	无	无	套接字协议家族的本地接口列表发生变化，发出通知

如果套接字处于阻塞模式，只有接口列表发生变化后，WSAIoctl( )才会完成并返回。

若套接字处于非阻塞模式，则返回WSAEWOULDBLOCK错误。随后，应用程序可利用WSAEventSelect( )或者WSAAsyncSelect()，等候FD_ADDRESS_LIST_CHANGE事件的发生。

1.2.4.18 SIO_GET_INTERFACE_LIST

函数	输入	输出	说明
WSAIoctl	无	INTERFACE_INFO[]	返回本地接口列表

typedefunion

{

struct sockaddr Address;

struct sockaddr_in AddressIn;

struct sockaddr_in6_old AddressIn6;

}sockaddr_gen;

typedefstruct _INTERFACE_INFO

{

u_long iiFlags;

sockaddr_gen iiAddress;

sockaddr_gen iiBroadcastAddress;

sockaddr_gen iiNetmask;

}INTERFACE_INFO, FAR * LPINTERFACE_INFO;

iiFlags用于描述接口状态：

IFF_UP；IFF_BROADCAST；IFF_LOOPBACK；IFF_POINTTOPOINT；IFF_MULTICAST

iiAddress是接口的地址。

iiBroadcastAddress是接口对应的广播地址或点对点链路的对端地址。

iiNetmask是接口使用的网络掩码。

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