Linux下Socket的简单使用及最简化封装

/*

* 文件功能： linux 下套接字简化操作函数

* 文件名称： linux_socket.h

* 建立时间： 2007 年 07 月 19 号

* 创建作者： wlzqi

* 使用语言： C 或 C++ 语言

* 使用环境： Linux + Windows

* 函数要求：

* + 函数相对比较底层

* + 只使用系统ＡＰＩ和Ｃ库，不能使用任何第三方库

* + 不可以用全局变量

* + 使用比较频繁

* + 具有模块化（函数不要嵌套）

* + 要有足够强壮性和高效

* + 要经过一定强度的本地测试

* + 尽量不使用动态分配内存（特殊情况可慎重添加）

* + 所有变量必须字节对齐

* 代码要求：

* + 尽量减少临时变量

* + 算法要精炼

* + 临时变量名要使用英文或英文缩写或英文词组单词首字母，并且英文要准确（不要超过１２个字母）

* + 函数名要求将函数功能描述清楚，单词之间要用 _ 连接。例如：analyze_string 分解字符串、

* 　execute_sql 执行ＳＱＬ语句、get_database_field_name 得到数据库字段名称.....等

* + 所有函数均使用小写字母拼写

* + 符号 ,和; 后要有一空格、符号 & * 要紧挨右边的变量、符号++ 要紧挨左边的变量、所有运算符

* 两边都要留有空格

* + if 和 for 、where 等要和紧挨的 '(' 符号间留有一空格

* + 合理运用空行使代码清晰易读

* 注释风格：

* + 注释要得当风格要统一

* + 注释只能在代码之上（只能使用/**/）和同行（可以使用//和/**/）两种风格

* + 如果注释和代码同行，则要求必须空出两个 Tab 键

* + 注释内容和注释符之间要有一空格

* + 如果注释要分行写则要求具有以下样子

* /*

* 　 * 注释内容

* 　 * 注释内容

* 　 * */

* + 函数功能注释必须有：函数说明、参数说明、返回说明、注意事项、使用举例

* 注意事项：

* + 如遇本文件中的函数与系统函数功能相同时，因优先考虑使用本文件中的函数

* + '必须'保证编译时不出现警告信息

* + 缺省情况下，给一个已经断开连接（非法断开）的地址发送数据程序会退出，所以建议不要使用默认的

* 缺省设置。建议应用根据需要处理 SIGPIPE 信号，至少不要用系统缺省的处理方式处理这个信号

* ，系统缺省的处理方式是退出进程，这样你的应用就很难查处处理进程为什么退出。

* 如果调用 signal(SIGPIPE, SIG_IGN); 那么程序在对方已断开的情况下发送数据就会返回 -1，errno 号为 EPIPE(32)

* 如果调用 signal(SIGPIPE, function_name); 那么程序在对方已断开的情况下发送数据首先会 SIGPIPE 响应函数，然后返回 -1，errno 号为 EPIPE(32)

* 如果在发送数据中对方断开，那么发送端会先返回已发送的数据字节数，在下次再调用发送时返回 -1，errno 号为 ECONNRESET(104)

* 建议使用 signal 处理信号，避免进程莫名退出和描述符泄露和死连接

* 已加模块：

* + socket_format_err 格式化 socket 错误信息

* + socket_format_herr 自定义格式化 socket 错误信息

* + socket_create 创建 Socket

* + socket_connect 连接 Socket

* + socket_bind 邦定本地端口

* + socket_listen 监听本地端口描述符

* + socket_accept 接受 Socket 连线

* + socket_send 发送数据包

* + socket_recv 接收数据包

* + socket_send_pack 打包发送数据包

* + socket_recv_pack 接收打包的数据包

* + close_socket 关闭套接字

* */

#ifndef LINUX_SOCKET_H_

#define LINUX_SOCKET_H_

#include <sys/socket.h>

#include <sys/types.h>

#include <netinet/in.h>

#include <unistd.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netdb.h>

#include <signal.h>

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/*---------------------------------------------------------------------------*/
/* 定义 SOCKET 变量 */

typedef int SOCKET;
#ifndef boolean

#define boolean

/* 定义布尔型变量 */

typedef enum boolean {false, true} bool;

#endif
#ifndef FALSE

#define FALSE (0)

#endif
#ifndef TRUE

#define TRUE (!FALSE)

#endif
/* 定义布尔型变量 */

#ifndef BOOLLEAN

#define BOOLLEAN

typedef int BOOL;

#endif
/* 定义NULL字符 */

#ifndef NULL

#define NULL 0

#endif
/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能： 格式化 socket 错误信息

* 参数说明： 无

* 返回说明： 返回错误描述信息文本

* 注意事项：

* 使用举例：
* */

char * socket_format_err()

{

return (char *)hstrerror(h_errno);

}
/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能： 自定义格式化 socket 错误信息

* 参数说明： pszErr 要在系统错误信息描述前添加的自己的文字

* 返回说明： 无

* 注意事项：

* 使用举例： socket_format_herr("Warning");

* 输出 Warning: xxxx.....
* */

void socket_format_herr(const char * pszErr)

{

herror(pszErr);

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能： 创建 Socket

* 参数说明： nTimeR 接收超时（秒），0表示不受限

* nTimeS 发送超时（秒），0表示不受限

* 返回说明： 返回-1表示失败。否则返回被创建的socket

* 注意事项： 函数内使用了端口重新绑定

* 使用举例： 1． socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 10, 10) TCP

* 2． socket_create(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_IP, 0, 0) UDP

* */

SOCKET socket_create(const int nAf, const int nType, const int nProtocol, const int nTimeS, const int nTimeR)

{

static SOCKET m_sock;

#ifndef WIN32

struct timeval tv;

#endif
m_sock = -1;

m_sock = socket(nAf, nType, nProtocol);

if (m_sock == -1) return -1;

#ifdef WIN32

nTimeS *= 1000;

nTimeR *= 1000;

/* 发送时限 */

if (setsockopt(m_sock, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, (char *)&nTimeS, sizeof(int)) < 0)

return -1;

/* 接收时限 */

if (setsockopt(m_sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (char *)&nTimeR, sizeof(int)) < 0)

return -1;

#else

tv.tv_usec = 0;

tv.tv_sec = nTimeS;

/* 发送时限 */

if (setsockopt(m_sock, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &tv, sizeof(tv)) < 0)

return -1;

tv.tv_sec = nTimeR;

/* 接收时限 */

if (setsockopt(m_sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv, sizeof(tv)) < 0)

return -1;

#endif
return m_sock;

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能： 连接 Socket

* 参数说明： socket 套接字

* pcszIp IP

* nPort 端口

* 返回说明： 返回 false 表示失败。

* 注意事项：

* 使用举例： 1． SOCKET socke;

* if ((socke = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 0, 0)) == -1) {

*

* return false;

* }

* if (socket_connect(socke, "192.168.12.111", 9000) == false) return false;

* */

bool socket_connect(const SOCKET socket, const char * pcszIp, const unsigned nPort)

{

struct sockaddr_in svraddr;

svraddr.sin_family = AF_INET;

svraddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(pcszIp);

svraddr.sin_port = htons(nPort);

if (connect(socket, (struct sockaddr *)&svraddr, sizeof(svraddr)) == -1) return false;

return true;

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能：邦定本地端口到描述符

* 参数说明：nPort 需要邦定的本地端口

* 返回说明：返回 false 表示失败。

* 注意事项：

* 使用举例：

* if ((socke = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 0, 0)) == -1) {

*

* return false;

* }

* if (socket_bind(socke, 9000) == false) return false;

* */

bool socket_bind(const SOCKET socket, const unsigned nPort)

{

int nOpt = 1;

struct sockaddr_in svraddr;

svraddr.sin_family = AF_INET;

svraddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

svraddr.sin_port = htons(nPort);
if (setsockopt(socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char*)&nOpt, sizeof(nOpt)) < 0) return false;

if (bind(socket, (struct sockaddr*)&svraddr, sizeof(svraddr)) == -1) return false;
return true;

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能：监听本地端口描述符

* 参数说明：nBacklog 设置请求排队的最大长度，常用量为 5

* 返回说明：返回 false 表示失败。

* 注意事项：

* 使用举例：

* if ((socke = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 0, 0)) == -1) {

*

* return false;

* }

* if (socket_bind(socke, 9000) == false) return false;

* if (socket_listen(socke, 5) == false) return false;

* */

bool socket_listen(const SOCKET socket, const int nBacklog)

{

if (listen(socket, nBacklog) == -1) return false;

return true;

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能：接受 Socket 连线

* 参数说明：pszCliIp [OUT] 对方IP地址

* 返回说明：成功返回客户 socket 描述符，否则返回 -1。

* 注意事项：

* 使用举例：

* SOCKET m_sock;

* char szCliIP[16];

* if ((socke = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 0, 0)) == -1) {

*

* return false;

* }

* if (socket_bind(socke, 9000) == false) return false;

* if (socket_listen(socke, 5) == false) return false;

* memset(szCliIP, 0, 16);

* m_sock = socket_accept(socke, szCliIP);

* */

SOCKET socket_accept(const SOCKET socket, char * pszCliIp)

{

static SOCKET m_sock;

struct sockaddr_in cliaddr;

socklen_t addrlen = sizeof(cliaddr);

m_sock = accept(socket, (struct sockaddr*)&cliaddr, &addrlen);

if (m_sock == -1) return -1;

if (pszCliIp != NULL) sprintf(pszCliIp, "%s", inet_ntoa(cliaddr.sin_addr));

return m_sock;

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能： 发送 Socket 包

* 参数说明： socket 套接字

* pszBuff 待发送缓冲区

* nLen 待发送包长度

* 返回说明： 返回-1表示失败。否则返回实际已发送的字节数

* 注意事项： nFlags一般取 0

* 使用举例： 1． SOCKET socke;

* char szBuff[512];

* memset(szBuff, 0, 512);

*

* if ((socke = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 0, 0)) == -1) {

*

* return false;

* }

* if (socket_connect(socke, "192.168.12.111", 9000) == false) return false;

* // 拷贝待发送字节到缓冲区

* socket_send(socke, szBuff, strlen(szBuff), 0);

* */

int socket_send(const SOCKET socket, const char * pszBuff, const int nLen, const int nFlags)

{

int nBytes = 0;

int nCount = 0;
while (nCount < nLen) {

nBytes = send(socket, pszBuff + nCount, nLen - nCount, nFlags);

if (nBytes <= 0) {
return -1;

}

nCount += nBytes;

}
return nCount;

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能： 接收 Socket 包

* 参数说明： socket 套接字

* pszBuff 待接收缓冲区

* nLen 待接收包长度

* 返回说明： 返回-1表示失败。否则返回实际接收的字节数

* 注意事项： nFlags一般取 0

* 使用举例： 1． SOCKET socke;

* char szBuff[512];

* memset(szBuff, 0, 512);
* if ((socke = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 10)) == -1) {

*

* return false;

* }

* if (socket_connect(socke, "192.168.12.111", 9000) == false) return false;

* // 拷贝待发送字节到缓冲区

* socket_send(socke, szBuff, strlen(szBuff), 0);

* socket_recv(socke, szBuff, strlen(szBuff), 0);

* */

int socket_recv(const SOCKET socket, char * pszBuff, const int nLen, const int nFlags)

{

return recv(socket, pszBuff, nLen, nFlags);

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能： 打包发送 Socket 包

* 参数说明： socket 套接字

* pszBuff 待发送缓冲区

* nLength_all 待发送包总长度

* unPack_Size 一次发送的字节数

* 返回说明： 返回-1表示失败。否则返回实际发送的字节数

* 注意事项：

* 使用举例： 1． SOCKET socke;

* char szBuff[512];

* memset(szBuff, 0, 512);
* if ((socke = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 10)) == -1) {

*

* return false;

* }

* if (socket_connect(socke, "192.168.12.111", 9000) == false) return false;

* // 拷贝待发送字节到缓冲区

* socket_send_pack(socke, szBuff, strlen(szBuff), 512);

* */

unsigned long socket_send_pack(const SOCKET socket, const char * pszBuff, const unsigned long nLength_all, const unsigned unPack_Size)

{

int nLength = 0;

long nAddLengths = 0;

while(nAddLengths < nLength_all) {

if ((nLength = socket_send(socket, pszBuff + nAddLengths, unPack_Size, 0)) < 0) {

break;

}

nAddLengths += nLength;

}

return nAddLengths;

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能： 接收打包 Socket 包

* 参数说明： socket 套接字

* pszBuff 待接收缓冲区

* nLength_all 待接收包总长度

* unPack_Size 一次接收的字节数

* 返回说明： 返回-1表示失败。否则返回实际接收的字节数

* 注意事项：

* 使用举例： 1． SOCKET socke;

* char szBuff[512];

* memset(szBuff, 0, 512);
* if ((socke = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 10)) == -1) {

*

* return false;

* }

* if (socket_connect(socke, "192.168.12.111", 9000) == false) return false;

* // 拷贝待发送字节到缓冲区

* socket_send_pack(socke, szBuff, strlen(szBuff), 512);

* socket_recv_pack(socke, szBuff, 2048, 512);

* */

int socket_recv_pack(const SOCKET socket, char *pszBuff, const unsigned long nLength_all, const unsigned unPack_Size)

{
int nLength = 0;

unsigned long nAddLengths;

nAddLengths = 0;
while (nAddLengths < nLength_all) {
if ((nLength = socket_recv(socket, pszBuff + nAddLengths, unPack_Size, 0)) < 0) {

break;

}

nAddLengths += nLength;

}

return nAddLengths;

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/* 函数功能： 关闭 Socket

* 参数说明： socket 套接字

* 返回说明： 返回false表示失败。否则返回实际接收的字节数

* 注意事项：

* 使用举例： 1． SOCKET socke;

* char szBuff[512];

* memset(szBuff, 0, 512);

*

* if ((socke = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP, 10)) == -1) {

*

* return false;

* }

* if (socket_connect(socke, "192.168.12.111", 9000) == false) return false;

* // 拷贝待发送字节到缓冲区

* socket_send_pack(socke, szBuff, strlen(szBuff), 512);

* socket_recv_pack(socke, szBuff, 2048, 512);

* socket_close(socke);

* */

bool socket_close(const SOCKET socket)

{

return close(socket) == 0 ? true : false;

}

/*---------------------------------------------------------------------------*/

/*---------------------------------------------------------------------------*/
#endif /*LINUX_SOCKET_H_*/