网络编程中参数的获得与设置

取得本地主机名：

int gethostname(char *hostname, size_t size);

获得主机名存到hostname中。

取得本地的信息：

int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen);

addr存有返回的主机信息。

示例：

struct sockaddr_in sa;

int len = sizeof(sa);

getpeername(sockfd, (struct sockaddr *)&sa, &len);

printf("本地IP：%s", inet_ntoa(sa.sin_addr));

　

取得对方主机的信息：

int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen);

addr存有返回的主机信息。

示例：

struct sockaddr_in sa;

int len = sizeof(sa);

getpeername(sockfd, (struct sockaddr *)&sa, &len);

printf("对方IP：%s", inet_ntoa(sa.sin_addr));

获得DNS信息：

struct hostent *gethostbyname(const char *name);

struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type);

返回了一个指向struct hostent的指针，struct hostent定义如下：

struct hostent {

char *h_name; /* official name of host */

char **h_aliases; /* alias list */

int h_addrtype; /* host address type */

int h_length; /* length of address */

char **h_addr_list; /* list of addresses */

};

#define h_addr h_addr_list[0] /* for backward compatibility */

对于如何获得DNS信息，将在后面的程序片断中详细讲解。

DNS操作时的错误处理与普通程序不同，gethostbyname通过设置h_errno代表出错号，对应的错误函数有hstrerror()和herror()，分别对应于strerror()和perror()这两个普通的错误函数。

获得或改变socket属性

int getsockopt(int sockfd, int level, int name, char *value, int *optlen);

int setsockopt(int sockfd, int level, int name, char *value, int *optlen);

对于socket编程，level一般为常数SOL_SOCKET

name属性类型，value属性参数，optlen属性内存块的长度

常用的有：

SO_RCVTIMEO，SO_SNDTIMEO：获得或设置socket发送/接收的timeout。

SO_SNDBUF，SO_RCVBUF：获得或设置socket发送/接收的buffer大小。

SO_BROADCAST：获得或设置socket状况，使之可以广播发送数据报。（只能用于UDP方式）。

SO_REUSEADDR：设置该socket绑定的端口可以被重用。

注意：在Linux系统中，如果一个socket绑定了某个端口，该socket正常关闭或程序退出后，在一段时间内该端口依然保持被绑定的状态，其他程序（或者重新启动的原程序）无法绑定该端口。可以通过调用以下语句避免该问题：

opt = 1;

len = sizeof(opt);

setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,&len);

获得或改变socket的I/O属性：

int ioctl(int sockfd,long cmd,unsigned long* argp);

cmd属性类型，argp属性的参数。

常用的有：

FIONREAD，返回socket缓冲区中未读数据的字节数

FIONBIO，argp为零时为阻塞模式，非零时为非阻塞模式

SIOCATMARK ，判断是否有未读的带外数据（仅用于TCP协议），返回true或false

　

int fcntl(int fd, int cmd, long arg);

F_SETFL，arp为O_NONBLOCK时进入非阻塞模式，为0时进入阻塞模式。

F_GETFL，获得属性。

初始化sock连接符：

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

函数返回socket描述符，返回-1表示出错

domain参数只能取AF_INET, protocol参数一般取0

应用示例：

TCP方式：sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);

UDP方式：sockfd =socket(AF_INET, SOCK_DGRAM,0);

绑定端口：

int bind(int sockfd, struct sockaddr *sa, int addrlen);

函数返回-1表示出错，最常见的错误是该端口已经被其他程序绑定。

需要注意的一点：在Linux系统中，1024以下的端口只有拥有root权限的程序才能绑定。

连接网络（用于TCP方式）：

int connect(int sockfd, struct sockaddr *servaddr, int addrlen);

函数返回-1表示出错，可能是连接超时或无法访问。返回0表示连接成功，可以通过sockfd传输数据了。

监听端口（用于TCP方式）：

int listen(int sockfd, int queue_length);

需要在此前调用bind()函数将sockfd绑定到一个端口上，否则由系统指定一个随机的端口。

接收队列：一个新的Client的连接请求先被放在接收队列中，直到Server程序调用accept函数接受连接请求。

第二个参数queue_length，指的就是接收队列的长度 也就是在Server程序调用accept函数之前最大允许的连接请求数，多余的连接请求将被拒绝。

响应连接请求（用于TCP方式）：

int accept(int sockfd,struct sockaddr *addr,int *addrlen);

accept()函数将响应连接请求，建立连接并产生一个新的socket描述符来描述该连接，该连接用来与特定的Client交换信息。

函数返回新的连接的socket描述符，错误返回-1

addr将在函数调用后被填入连接对方的地址信息，如对方的IP、端口等。

addrlen作为参数表示addr内存区的大小，在函数返回后将被填入返回的addr结构的大小。

accept缺省是阻塞函数，阻塞直到有连接请求

应用示例：

struct sockaddr_in their_addr; /* 用于存储连接对方的地址信息*/

int sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);

… …（依次调用socket(), bind(), listen()等函数）

new_fd = accept(sockfd, &their_addr, &sin_size);

printf(”对方地址: %s/n", inet_ntoa(their_addr.sin_addr));

… …

关闭socket连接：

int close(int sockfd);

关闭连接将中断对该socket的读写操作。

关闭用于listen()的socket描述符将禁止其他Client的连接请求。

部分关闭socket连接：

int shutdown(int sockfd, int how);

Shutdown()函数可以单方面的中断连接，即禁止某个方向的信息传递。

参数how：

0 - 禁止接收信息

1 - 禁止发送信息

2 - 接收和发送都被禁止，与close()函数效果相同

socket轮询选择：

int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

应用于多路同步I/O模式（将在同步工作模式中详细讲解）

FD_ZERO(*set) 清空socket集合

FD_SET(s, *set) 将s加入socket集合

FD_CLR(s, *set) 从socket集合去掉s

FD_ISSET(s, *set) 判断s是否在socket集合中

常数FD_SETSIZE：集合元素的最多个数

　

等待选择机制：

int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout);

是select机制的一个变种，应用于多路同步I/O模式（将在同步工作模式中详细讲解）

ufds是pollfd结构的数组，数组元素个数为nfds。

struct pollfd {

int fd; /* file descriptor */

short events; /* requested events */

short revents; /* returned events */

};

　

接收/发送消息：

TCP方式：

int send(int s, const void *buf, int len, int flags);

int recv(int s, void *buf, int len, int flags);

函数返回实际发送/接收的字节数，返回-1表示出错，需要关闭此连接。

函数缺省是阻塞函数，直到发送/接收完毕或出错

注意：如果send函数返回值与参数len不相等，则剩余的未发送信息需要再次发送

UDP方式：

int sendto(int s, const void *buf, int len, int flags, const struct sockaddr *to, int tolen);

int recvfrom(int s,void *buf, int len, int flags, struct sockaddr *from, int *fromlen);

与TCP方式的区别：

需要指定发送/接收数据的对方（第五个参数to/from）

函数返回实际发送/接收的字节数，返回-1表示出错。

函数缺省是阻塞函数，直到发送/接收完毕或出错

注意：如果send函数返回值与参数len不相等，则剩余的未发送信息需要再次发送

基于消息的方式：

int sendmsg(int s, const struct msghdr *msg, int flags);

int recvmsg(int s, struct msghdr *msg, int flags);

发送/接收一个消息，消息使用如下数据结构：

struct msghdr {

void * msg_name; /* optional address */

socklen_t msg_namelen; /* size of address */

struct iovec * msg_iov; /* scatter/gather array */

size_t msg_iovlen; /* # elements in msg_iov */

void * msg_control; /* ancillary data, see below */

socklen_t msg_controllen; /* ancillary data buffer len */

int msg_flags; /* flags on received message */

};

这种方式可以使用面向连接和无连接两种方式，灵活性较大，但不太常用，将在后面的程序示例（网络仿真设备）中解释工作流程。

标志位：

上面这六个发送/接收函数均有一个参数flags，用来指明数据发送/接收的标志，常用的标志主要有：

MSG_PEEK 对数据接收函数有效，表示读出网络数据后不清除已读的数据

MSG_WAITALL 对数据接收函数有效，表示一直执行直到buf读满、socket出错或者程序收到信号。

MSG_DONTWAIT 对数据发送函数有效，表示不阻塞等待数据发送完后返回，而是直接返回。（只对非阻塞socket有效）

MSG_NOSIGNAL 对发送接收函数有效，表示在对方关闭连接后出错但不发送SIGPIPE信号给程序。

MSG_OOB 对发送接收都有效，表示读/写带外数据(out-of-band data)

　
http://263.aka.org.cn/Lectures/002/Lecture-2.1.8/Lecture-2.1.8/new_page_31.htm
带外数据实例图

　

IP地址转换函数：

unsigned long inet_addr (const char *cp);

inet_addr将一个点分十进制IP地址字符串转换成32位数字表示的IP地址（网络字节顺序）。

char* inet_ntoa (struct in_addr in);

inet_ntoa将一个32位数字表示的IP地址转换成点分十进制IP地址字符串。

　

这两个函数互为反函数

　

字节顺序转换

htons()--"Host to Network Short"

htonl()--"Host to Network Long"

ntohs()--"Network to Host Short"

ntohl()--"Network to Host Long"