【Linux网络编程】套接字的介绍

套接字是一种通信机制（通信的两方的一种约定），凭借这种机制，不同主机之间的进程可以进行通信。我们可以用套接字中的相关函数来完成通信过程。

套接字的特性有三个属性确定，它们是：域（domain），类型（type），和协议（protocol）。

套接字的域

域指定套接字通信中使用的网络介质。最常见的套接字域是 AF_INET，它是指 Internet 网络，许多 Linux 局域网使用的都是该网络，当然，因特网自身用的也是它。

套接字类型

流套接字（SOCK_STREAM）：

流套接字用于提供面向连接、可靠的数据传输服务。该服务将保证数据能够实现无差错、无重复发送，并按顺序接收。流套接字之所以能够实现可靠的数据服务，原因在于其使用了传输控制协议，即TCP（The Transmission Control Protocol）协议。

数据报套接字（SOCK_DGRAM）：

数据报套接字提供了一种无连接的服务。该服务并不能保证数据传输的可靠性，数据有可能在传输过程中丢失或出现数据重复，且无法保证顺序地接收到数据。数据报套接字使用UDP（User Datagram Protocol）协议进行数据的传输。由于数据报套接字不能保证数据传输的可靠性，对于有可能出现的数据丢失情况，需要在程序中做相应的处理。

原始套接字（SOCK_RAW）：

原始套接字与标准套接字（标准套接字指的是前面介绍的流套接字和数据报套接字）的区别在于：原始套接字可以读写内核没有处理的IP数据包，而流套接字只能读取TCP协议的数据，数据报套接字只能读取UDP协议的数据。因此，如果要访问其他协议发送数据必须使用原始套接字。

套接字协议（协议类别）

只要底层的传输机制允许不止一个协议来提供要求的套接字类型，我们就可以为套接字选择一个特定的协议。通常使用默认即可（也就是最后一个参数填“0”）。

创建套接字

socket 系统调用创建一个套接字并返回一个描述符，该描述符可以用来访问该套接字。

需要头文件：#include <sys/socket.h>

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

功能：

创建一个用于网络通信的 socket 套接字（描述符）

参数：

family：协议族（AF_UNIX、AF_INET、AF_INET6、PF_PACKET等）

最常见的套接字域是 AF_UNIX 和 AF_INET，前者用于通过 Unix 和 Linux 文件系统实现的本地套接字，后者用于 Unix 网络套接字。AF_INET 套接字可以用于通过包括因特网在内的 TCP/IP 网络进行通信的程序。微软 Windows 系统的 winsock 接口也提供了对这个套接字域的访问功能。

/* Supported address families. */
#define AF_UNSPEC	0
#define AF_UNIX		1	/* Unix domain sockets 		*/
#define AF_LOCAL	1	/* POSIX name for AF_UNIX	*/
#define AF_INET		2	/* Internet IP Protocol 	*/
#define AF_AX25		3	/* Amateur Radio AX.25 		*/
#define AF_IPX		4	/* Novell IPX 			*/
#define AF_APPLETALK	5	/* AppleTalk DDP 		*/
#define AF_NETROM	6	/* Amateur Radio NET/ROM 	*/
#define AF_BRIDGE	7	/* Multiprotocol bridge 	*/
#define AF_ATMPVC	8	/* ATM PVCs			*/
#define AF_X25		9	/* Reserved for X.25 project 	*/
#define AF_INET6	10	/* IP version 6			*/
#define AF_ROSE		11	/* Amateur Radio X.25 PLP	*/
#define AF_DECnet	12	/* Reserved for DECnet project	*/
#define AF_NETBEUI	13	/* Reserved for 802.2LLC project*/
#define AF_SECURITY	14	/* Security callback pseudo AF */
#define AF_KEY		15      /* PF_KEY key management API */
#define AF_NETLINK	16
#define AF_ROUTE	AF_NETLINK /* Alias to emulate 4.4BSD */
#define AF_PACKET	17	/* Packet family		*/
#define AF_ASH		18	/* Ash				*/
#define AF_ECONET	19	/* Acorn Econet			*/
#define AF_ATMSVC	20	/* ATM SVCs			*/
#define AF_SNA		22	/* Linux SNA Project (nutters!) */
#define AF_IRDA		23	/* IRDA sockets			*/
#define AF_PPPOX	24	/* PPPoX sockets		*/
#define AF_WANPIPE	25	/* Wanpipe API Sockets */
#define AF_LLC		26	/* Linux LLC			*/
#define AF_TIPC		30	/* TIPC sockets			*/
#define AF_BLUETOOTH	31	/* Bluetooth sockets 		*/
#define AF_IUCV		32	/* IUCV sockets			*/
#define AF_MAX		33	/* For now.. */

/* Protocol families, same as address families. */
#define PF_UNSPEC	AF_UNSPEC
#define PF_UNIX		AF_UNIX
#define PF_LOCAL	AF_LOCAL
#define PF_INET		AF_INET
#define PF_AX25		AF_AX25
#define PF_IPX		AF_IPX
#define PF_APPLETALK	AF_APPLETALK
#define	PF_NETROM	AF_NETROM
#define PF_BRIDGE	AF_BRIDGE
#define PF_ATMPVC	AF_ATMPVC
#define PF_X25		AF_X25
#define PF_INET6	AF_INET6
#define PF_ROSE		AF_ROSE
#define PF_DECnet	AF_DECnet
#define PF_NETBEUI	AF_NETBEUI
#define PF_SECURITY	AF_SECURITY
#define PF_KEY		AF_KEY
#define PF_NETLINK	AF_NETLINK
#define PF_ROUTE	AF_ROUTE
#define PF_PACKET	AF_PACKET
#define PF_ASH		AF_ASH
#define PF_ECONET	AF_ECONET
#define PF_ATMSVC	AF_ATMSVC
#define PF_SNA		AF_SNA
#define PF_IRDA		AF_IRDA
#define PF_PPPOX	AF_PPPOX
#define PF_WANPIPE	AF_WANPIPE
#define PF_LLC		AF_LLC
#define PF_TIPC		AF_TIPC
#define PF_BLUETOOTH	AF_BLUETOOTH
#define PF_IUCV		AF_IUCV
#define PF_MAX		AF_MAX

type：套接字类型（SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW等） 
 

/* Types of sockets. */
enum __socket_type
{
SOCK_STREAM = 1, /* Sequenced, reliable, connection-based
byte streams. */
#define SOCK_STREAM SOCK_STREAM
SOCK_DGRAM = 2, /* Connectionless, unreliable datagrams
of fixed maximum length. */
#define SOCK_DGRAM SOCK_DGRAM
SOCK_RAW = 3, /* Raw protocol interface. */
#define SOCK_RAW SOCK_RAW
SOCK_RDM = 4, /* Reliably-delivered messages. */
#define SOCK_RDM SOCK_RDM
SOCK_SEQPACKET = 5, /* Sequenced, reliable, connection-based,
datagrams of fixed maximum length. */
#define SOCK_SEQPACKET SOCK_SEQPACKET
SOCK_PACKET = 10 /* Linux specific way of getting packets
at the dev level. For writing rarp and
other similar things on the user level. */
#define SOCK_PACKET SOCK_PACKET
};


protocol：协议类别（0、IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP等），设为 0 表示使用默认协议。

返回值：

成功：套接字

失败（<0）

创建 UDP 套接字示例：



运行结果如下:



套接字地址

每个套接字（端点）都有其自己的地址格式，对于 AF_UNIX 套接字来说，它的地址由结构 sockaddr_un 来描述，该结构体定义在头文件 sys/un.h 中，如下：

struct sockaddr_un {
sa_family_t  sun_family; //套接字域
char         sun_path[];//名字
};

而在 AF_INET 域中，套接字地址结构由 sockaddr_in 来指定，该结构体定义在头文件 netinet/in.h 中：

struct sockaddr_in {
short int sin_family;//套接字域
unsigned short int sin_port;//端口
struct in_addr sin_addr; //地址
char sin_zero[8];
}

IP 地址结构 sin_addr 被定义如下：

struct in_addr {
unsigned long int s_addr;
};