setsockopt和getsockopt函数解析

头文件：#include <sys/types.h>   #include <sys/socket.h>

函数原型：
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void* optival, socklen_t optlen);

功能：用于任意类型、任意状态套接口的设置选项值.

参数：
sockfd：标识一个套接口的描述字;
level：选项定义的层次；支持SOL_SOCKET、IPPROTO_TCP、IPPROTO_IP和IPPROTO_IPV6;
optname：需设置的选项;
optval：指针，指向存放选项待设置的新值的缓冲区;
optlen：optval缓冲区长度;

返回值：若无错误发生，setsockopt()返回0。否则的话，返回SOCKET_ERROR(-1)错误，应用程序可通过WSAGetLastError()获取相应错误代码。

函数原型：
int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void* optval, socklen_t* optlen);

功能：用于获取任意类型、任意状态套接口的选项当前值，并将结果存入optval.

参数：
sockfd：标识一个套接口的描述字;
level：选项定义的层次；支持SOL_SOCKET、IPPROTO_TCP;
optname：需获取的套接口选项;
optval：指针，指向存放所获得选项值的缓冲区;
optlen：指针，指向optval缓冲区的长度值;

返回值：若无错误发生，getsockopt()返回0。否则的话，返回SOCKET_ERROR(-1)错误，应用程序可通过WSAGetLastError()获取相应错误代码。

当level为SOL_SOCKET时，比较常用到的设置选项如下：
    1.SO_RCVBUF和SO_SNDBUF：用于设置/读取发送缓冲区和接收缓冲区大小，选项值类型：int，指定新的缓冲区大小，对setsockopt和getsockopt有效；
说明：设置缓冲区大小只能在TCP连接建立之前进行，TCP将接收缓冲区大小用于流量控制，UDP不提供流量控制，UDP没有实际的发送缓冲区，设置发送缓冲区的大小将改变能发送的最大UDP数据报的大小,使用如下：
int rcv_buf_size = 32 * 1024,snd_buf_size = 32 * 1024;
 setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &rcv_buf_size, sizeof(int));
 setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &SND_buf_size, sizeof(int));

2.SO_REUSEADDR: 用于复用socket地址（端口号），选项值类型：int，0—不能复用，1—可以服用，默认值为0，对setsockopt和getsockopt有效；
复用地址一般用于下列情况：
a. 快速启动服务器：服务器在有客户端连接时终止，然后立即重启，由于TIME_WAIT状态的存在，会导致原来的socket依然存在，bind操作将失败，如果指定了SO_REUSEADDR选项可以避免这个问题；
 b. 启动一个服务程序的多个实例：当使用IP别名的时候，可以将若干个服务程序使用不同IP绑定到同一端口上；
 c. 多个socket绑定同一端口：用于UDP程序在有多个网络接口时，为了区分数据报来自哪一个网络接口而使用；
实例代码： int opt=1; setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(int));

3. SO_KEEPALIVE: 用于TCPsocket检测/保持网络连接，这个选项被设置后，2小时以内双方没有数据交互，将发送一个探测数据段到对方，此时可能出现以下情况：
 a. 得到对方正确响应，继续等待下一次2小时超时；
 b. 收到RST数据段，返回错误ECONNRESET；
 c. 对方无响应，多次发送探测数据段直到超市返回错误ETIMEOUT；
d. 选项值类型：int，0—不能发送；1—可以发送，默认值为0；对setsockopt和getsockopt有效；
 int opt=1; setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_KEEPALIVE,&opt,sizeof(int));

 4. SO_LINGER: 用于设定close函数的操作方式.
选项值类型:
struct linger{
 int l_onoff; //选项是否有效
 int l_linger; //关闭socket的延迟时间
 };
 可能的情况:
 l_onoff=0，此时l_linger被忽略，close按默认方式工作;
 l_onoff非0，l_linger=0，close函数放弃连接向对方发送RST数据段，然后立即关闭socket，释放socket资源，这种情况socket不会进入TIME_WAIT状态，可能会导致以下的问题:
 a. 数据丢失（TCP协议丢弃未发送的数据）；
 b. 连接非正常关闭（调用close的一方发送RST数据段，而不是FIN数据段，导致另一方认为发生错误，非正常关闭连接）；
 c. 数据混乱（连接双方都不进入TIME_WAIT状态，因此在上次连接的数据没有从网络上消除之前，新的相同连接（IP和端口相同）可以建立，有可能会收到上次连接的数据，导致数据混乱）.
 l_onoff和l_linger都非0，close函数阻塞，在延迟指定的时间后关闭连接，根据数据是否在延时期间内得到确认正常返回或返回错误EWOULDBLOCK;
 
对setsockopt和getsockopt有效;
 close函数只能保证数据被TCP协议正确接收，不能保证被应用程序正确接收，为了保证数据被对方应用程序接收，采用shutdown关闭写通道，继续读操作直到read函数返回0，调用close关闭连接。或者采用应用程序确认的方法实现;
 实例代码：
struct linger linger_opt;
 linger_opt.l_onoff=1; linger_opt.l_linger=1000;
 setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_LINGER,&linger_opt,sizeof(linger_opt));

当level为IPPROTO_TCP时，比较常用到的设置选项如下：
1.TCP_MAXSEG：获取和设置一个TCP连接的最大数据段的大小；
2.TCP_NODELAY：用于禁止TCP协议的Nagle算法，使小数据包（小于最大数据段大小）立即发送，会降低TCP协议的效率