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Socket各结构体定义以及Socket编程函数集(非常有用)

2017-02-28 15:21 260 查看
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一 结构体详解

1.通用socket定义



struct   sockaddr
{
unsigned   short   sa_family;    //2
char   sa_data[14];         //14
};
上面是通用的socket地址,具体到Internet socket,用下面的结构,二者可以进行类型转换

struct   sockaddr_in
{
short   int   sin_family;     //2
unsigned   short   int   sin_port;     //2
struct   in_addr   sin_addr;      //4
unsigned   char   sin_zero[8];     //8
};
其中,struct in_addr定义如下
struct in_addr
{
in_addr_t s_addr;   // in_addr_t一般为32位的unsigned int,其字节顺序为网络字节序,即该无符号数采用大端字节序。其中每8位表示一个IP地址中的一个数值。
};


2.struct ip定义

/*
* Structure of an internet header, naked of options.
*/
struct ip
{
#if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
unsigned int ip_hl:4;		/* header length */
unsigned int ip_v:4;		/* version */
#endif
#if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
unsigned int ip_v:4;		/* version */
unsigned int ip_hl:4;		/* header length */
#endif
u_int8_t	ip_tos;			/* type of service */
u_short		ip_len;			/* total length */
u_short		ip_id;			/* identification */
u_short		ip_off;			/* fragment offset field */
#define	IP_RF 0x8000			/* reserved fragment flag */
#define	IP_DF 0x4000			/* dont fragment flag */
#define	IP_MF 0x2000			/* more fragments flag */
#define	IP_OFFMASK 0x1fff		/* mask for fragmenting bits */
u_int8_t	ip_ttl;			/* time to live */
u_int8_t	ip_p;			/* protocol */
u_short		ip_sum;			/* checksum */
struct in_addr ip_src, ip_dst;	/* source and dest address */
};


3.struct iphdr

//  /usr/src/linux-2.6.19/include/linux/ip.h

struct iphdr {
#if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
__u8    ihl:4,
__u8    version:4;
#elif defined (__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
__u8    version:4,
__u8     ihl:4;
#else
#error "Please fix "
#endif
__u8       tos;
__be16   tot_len;
__be16   id;
__be16   frag_off;
__u8       ttl;
__u8      protocol;
__be16  check;
__be32  saddr;
__be32  daddr;
};


31 0

|----|----|------|--|-------------------|----------

|ver |ihl |
-tos |
-| tot_len |

|----|----|------|--|-------------------|

| id |
frag_off -|

|---------|---------|-------------------|

| ttl |protocol | check | 20 Bytes

|---------|---------|-------------------|

| saddr |

|---------------------------------------|

| daddr |

|---------------------------------------|----------

| |

-|
options | 40 Bytes

| |

|---------------------------------------|

IPv4 (Internel协议)头部

iphdr->version

版本(4位),目前的协议版本号是4,因此IP有时也称作IPv4。

iphdr->ihl

首部长度(4位):首部长度指的是IP层头部占32 bit字的数目(也就是IP层头部包含多少个4字节 -- 32位),包括任何选项。由于它是一个4比特字段,因此首部最长为60个字节。普通IP数据报(没有任何选择项)字段的值是5 <==>5 * 32 / 8 =5 *4
= 20 Bytes


iphdr->tos

服务类型字段(8位): 服务类型(TOS)字段包括一个3 bit的优先权子字段(现在已被忽略),4 bit的TOS子字段和1 bit未用位但必须置0。4 bit的TOS子字段分别代表:最小时延、最大吞吐量、最高可靠性和最

小费用。4 bit中只能设置其中1 bit。如果所有4 bit均为0,那么就意味着是一般服务。

iphdr->tot_len

总长度字段(16位)是指整个IP数据报的长度,以字节为单位。利用首部长度字段和总长度字段,就可以知道 IP数据报中数据内容的起始位置和长度。由于该字段长16比特,所以IP数据报最长可达65535字节

总长度字段是IP首部中必要的内容,因为一些数据链路(如以太网)需要填充一些数据以达到最小长度。尽管以太网的最小帧长为46字节,但是IP数据可能会更短。如果没有总长度字段,那么IP层就不知道46字节中有多少是IP数据报的内容。

iphdr->id

标识字段(16位)唯一地标识主机发送的每一份数据报。通常每发送一份报文它的值就会加1。

iphdr->frag_off (16位)

frag_off域的低13位

分段偏移(Fragment offset)域指明了该分段在当前数据报中的什么位置上。除了一个数据报的最后一个分段以外,其他所有的分段(分片)必须是8字节的倍数。这是8字节是基本分段单位。由于该域有13个位,所以,每个数据报最多有8192个分段。因此,最大的数据报长度为65,536字节,比iphdr->tot_len域还要大1。

iphdr->frag_off的高3位

(1) 比特0是保留的,必须为0;

(2) 比特1是“更多分片”(MF -- More Fragment)标志。除了最后一片外,其他每个组成数据报的片都要把该比特置1。

(3) 比特2是“不分片”(DF -- Don't Fragment)标志,如果将这一比特置1,IP将不对数据报进行分片,这时如果有需要进行分片的数据报到来,会丢弃此数据报并发送一个ICMP差错报文给起始端。

|---|-------------|

|DM0|
offset |

|---|-------------|

151312
0

iphdr->ttl

TTL(time-to-live) --8位,生存时间字段设置了数据报可以经过的最多路由器数。它指定了数据报的生存时间。TTL的初始值由源主机设置(通常为32或64),一旦经过一个处理它的路由器,它的值就减去1。当该字段的值为0时,数据报就被丢弃,并发送ICMP报文通知源主机。

TTL(Time tolive)域是一个用于限制分组生存期的计数器。这里的计数时间单位为秒,因此最大的生存期为255秒。在每一跳上该计数器必须被递减,而且,当数据报在一台路由器上排队时间较长时,该计数器必须被多倍递减。在实践中,它只是跳计数器,当它递减到0的时候,分组被丢弃,路由器给源主机发送一个警告分组。此项特性可以避免数据报长时间地逗留在网络中,有时候当路由表被破坏之后,这种事情是有可能发生的。

iphdr->protocol

协议字段(8位): 根据它可以识别是哪个协议向IP传送数据。

当网络层组装完成一个完整的数据报之后,它需要知道该如何对它进行处理。协议(Protocol)域指明了该将它交给哪个传输进程。TCP是一种可能,但是UDP或者其他的协议也是可能的。

iphdr->check

首部检验和字段(16位)是根据IP首部计算的检验和码。它不对首部后面的数据进行计算。 ICMP、IGMP、UDP和TCP在它们各自的首部中均含有同时覆盖首部和数据检验和码。

为了计算一份数据报的IP检验和,首先把检验和字段置为0。然后,对首部中每个16 bit进行二进制反码求和(整个首部看成是由一串16bit的字组成),结果存在检验和字段中。当收到一份IP数据报后,同样对首部中每个16bit进行二进制反码的求和。由于接收方在计算过程中包含了发送方存在首部中的检验和,因此,如果首部在传输过程中没有发生任何差错,那么接收方计算的结果应该为全1。如果结果不是全1(即检验和错误),那么IP就丢弃收到的数据报。但是不生成差错报文,由上层去发现丢失的数据报并进行重传。

iphdr->saddr

32位源IP地址

iphdr->daddr

32位目的IP地址

网络字节序

4个字节的32 bit值以下面的次序传输:首先是0~7bit,其次8~15bit,然后16~23bit,最后是24~31bit。这种传输次序称作bigendian字节序。由于TCP/IP首部中所有的二进制整数在网络中传输时都要求以这种次序,因此它又称作网络字节序。

最后补充一点,看到很多新手经常对struct
ip{}和struct iphdr{},struct icmp{}和struct icmphdr{}纠结来纠结去了,不知道何时该用哪个。在/usr/include/netinet目录这些结构所属头文件的定义,头文件中对这些结构也做了很明确的说明,这里我们简单总结一下:


struct ip{}、struct icmp{}是供BSD系统层使用struct
iphdr{}和struct icmphdr{}是在INET层调用


同理tcphdr和udphdr分别都已经和谐统一了,参见tcp.h和udp.h。
BSD和INET的解释在协议栈篇章详细论述,这里大家可以简单这样来理解:我们在用户空间的编写网络应用程序的层次就叫做BSD层。所以我们该用什么样的数据结构呢?良好的编程习惯当然是BSD层推荐我们使用的,struct
ip{}、struct icmp{}


4.struct tcphdr

//    /usr/src/linux/include/linux/tcp.h

struct tcphdr {
__be16 source;
__be16 dest;
__be32 seq;
__be32 ack_seq;
#if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
__u16   res1:4,
doff:4,
fin:1,
syn:1,
rst:1,
psh:1,
ack:1,
urg:1,
ece:1,
cwr:1;
#elif defined(__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
__u16   doff:4,
res1:4,
cwr:1,
ece:1,
urg:1,
ack:1,
psh:1,
rst:1,
syn:1,
fin:1;
#else
#error "Adjust your <asm/byteorder.h> defines"
#endif
__be16 window;
__be16 check;
__be16 urg_ptr;
};


|----------------|----------------|-------------

| source | dest |

|----------------|----------------|

| seq |

|---------------------------------|

| ack_seq | 20 Bytes

|----|----|------|----------------|

|doff|res1| | window |

|----|----|------|----------------|

| check | urg_ptr |

|----------------|----------------|-------------

| options | 4 Bytes

|---------------------------------|

TCP头

tcphdr->source

16位源端口号

tcphdr->dest

16位目的端口号

tcphdr->seq

表示此次发送的数据在整个报文段中的起始字节数。序号是32 bit的无符号数。为了安全起见,它的初始值是一个随机生成的数,它到达32位最大值后,又从零开始。

tcphdr->ack_seq

指定的是下一个期望接收的字节,而不是已经正确接收到的最后一个字节。

tcphdr->doff

TCP头长度,指明了在TCP头部包含多少个32位的字。此信息是必须的,因为options域的长度是可变的,所以整个TCP头部的长度也是变化的。从技术上讲,这个域实际上指明了数据部分在段内部的其起始地址(以32位字作为单位进行计量),因为这个数值正好是按字为单位的TCP头部的长度,所以,二者的效果是等同的

tcphdr->res1为保留位

tcphdr->window

是16位滑动窗口的大小,单位为字节,起始于确认序列号字段指明的值,这个值是接收端正期望接收的字节数,其最大值是63353字节。

TCP中的流量控制是通过一个可变大小的滑动窗口来完成的。window域指定了从被确认的字节算起可以接收的多少个字节。window = 0也是合法的,这相当于说,到现在为止多达ack_seq-1个字节已经接收到了,但是接收方现在状态不佳,需要休息一下,等一会儿再继续接收更多的数据,谢谢。以后,接收方可以通过发送一个同样ack_seq但是window不为0的数据段,告诉发送方继续发送数据段。

tcphdr->check

是检验和,覆盖了整个的TCP报文段,这是一个强制性的字段,一定是由发送端计算和存储,并由接收端进行验证。

tcphdr->urg_ptr

这个域被用来指示紧急数据在当前数据段中的位置,它是一个相对于当前序列号的字节偏移值。这个设施可以代替中断信息。

fin, syn, rst, psh, ack, urg为6个标志位

这6个位域已经保留了超过四分之一个世纪的时间而仍然原封未动,这样的事实正好也说明了TCP的设计者们考虑的是多么的周到。它们的含义如下:

tcphdr->fin fin位被用于释放一个连接。它表示发送方已经没有数据要传输了。

tcphdr->syn 同步序号,用来发起一个连接。syn位被用于建立连接的过程。在连接请求中,syn=1; ack=0表示该数据段没有使用捎带的确认域。连接应答捎带了一个确认,所以有syn=1; ack=1。本质上,syn位被用来表示connection request和connection accepted,然而进一步用ack位来区分这两种情况。

tcphdr->rst 该为用于重置一个已经混乱的连接,之所以会混乱,可能是由于主机崩溃,或者其他的原因。该位也可以被用来拒绝一个无效的数据段,或者拒绝一个连接请求。一般而言,如果你得到的数据段设置了rst位,那说明你这一端有了问题。

tcphdr->psh 接收方在收到数据后应立即请求将数据递交给应用程序,而不是将它缓冲起来直到整个缓冲区接收满为止(这样做的目的可能是为了效率的原因)

tcphdr->ack ack位被设置为1表示tcphdr->ack_seq是有效的。如果ack为0,则该数据段不包含确认信息,所以,tcphdr->ack_seq域应该被忽略。

tcphdr->urg 紧急指针有效

tcphdr->ece 用途暂时不明

tcphdr->cwr 用途暂时不明

内核源代码在函数tcp_transmit_skb()中建立tcp首部。

二 #define
INADDR_ANY 0.0.0.0 // 用于服务器监听所有ip


三 备注常用的socket函数集:

accept(接受socket连线)
相关函数socket,bind,listen,connect
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
定义函数int accept(int s,struct sockaddr * addr,int * addrlen);
函数说明accept()用来接受参数s的socket连线。参数s的socket必需先经bind()、listen()函数处理过,当有连线进来时accept()会返回一个新的socket处理代码,往后的数据传送与读取就是经由新的socket处理,而原来参数s的socket能继续使用accept()来接受新的连线要求。连线成功时,参数addr所指的结构会被系统填入远程主机的地址数据,参数addrlen为scokaddr的结构长度。关于结构sockaddr的定义请参考bind()。
返回值成功则返回新的socket处理代码,失败返回-1,错误原因存于errno中。
错误代码EBADF参数s 非合法socket处理代码。
EFAULT参数addr指针指向无法存取的内存空间。
ENOTSOCK参数s为一文件描述词,非socket。
EOPNOTSUPP指定的socket并非SOCK_STREAM。
EPERM防火墙拒绝此连线。
ENOBUFS 系统的缓冲内存不足。
ENOMEM核心内存不足。
范例参考listen()。
bind(对socket定位)
相关函数socket,accept,connect,listen
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
定义函数int bind(int sockfd,struct sockaddr * my_addr,int addrlen);
函数说明bind()用来设置给参数sockfd的socket一个名称。此名称由参数my_addr指向一sockaddr结构,对于不同的socket
domain定义了一个通用的数据结构。
struct sockaddr {
unsigned short int sa_family;
char sa_data[14];
};
sa_family 为调用socket()时的domain参数,即AF_xxxx值。
sa_data 最多使用14个字符长度。
此sockaddr结构会因使用不同的socket domain而有不同结构定义,例如使用AF_INET
domain,其socketaddr结构定义便为
struct socketaddr_in {
unsigned short int sin_family;
uint16_t sin_port;
struct in_addr sin_addr;
unsigned char sin_zero[8];
};
struct in_addr {
uint32_t s_addr;
};
sin_family 即为sa_family
sin_port 为使用的port编号
sin_addr.s_addr 为IP 地址
sin_zero 未使用。
参数说明addrlen为sockaddr的结构长度。
返回值成功则返回0,失败返回-1,错误原因存于errno中。
错误代码EBADF参数sockfd 非合法socket处理代码。
EACCESS权限不足
ENOTSOCK参数sockfd为一文件描述词,非socket。
范例参考listen()
connect(建立socket连线)
相关函数socket,bind,listen
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
定义函数int connect (int sockfd,struct sockaddr * serv_addr,int addrlen);
函数说明connect()用来将参数sockfd 的socket 连至参数serv_addr 指定的网络地址。结构sockaddr请参考bind()。参数addrlen为sockaddr的结构长度。
返回值成功则返回0,失败返回-1,错误原因存于errno中。
错误代码EBADF参数sockfd 非合法socket处理代码
EFAULT参数serv_addr指针指向无法存取的内存空间
ENOTSOCK参数sockfd为一文件描述词,非socket。
EISCONN参数sockfd的socket已是连线状态
ECONNREFUSED连线要求被server端拒绝。
ETIMEDOUT企图连线的操作超过限定时间仍未有响应。
ENETUNREACH无法传送数据包至指定的主机。
EAFNOSUPPORT sockaddr结构的sa_family不正确。
EALREADY socket为不可阻断且先前的连线操作还未完成。
范例/* 利用socket的TCP client
* 此程序会连线TCP server,并将键盘输入的字符串传送给server。
* TCP server范例请参考listen()。
*/
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>

#define PORT 1234
#define SERVER_IP “127.0.0.1”
main()
{
int s;
struct sockaddr_in addr;
char buffer[256];
if ((s = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
{
perror(“socket”);
exit(1);
}

/* 填写sockaddr_in结构*/
bzero(&addr,sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(PORT);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP); /* 尝试连线*/
if (connect(s,&addr,sizeof(addr))<0)
{
perror(“connect”);
exit(1);
}

/* 接收由server端传来的信息*/
recv(s,buffer,sizeof(buffer),0);
printf(“%s\n”,buffer);
while(1)
{
bzero(buffer, sizeof(buffer));
/* 从标准输入设备取得字符串*/
read(STDIN_FILENO, buffer, sizeof(buffer));
/* 将字符串传给server端*/
if (send(s, buffer, sizeof(buffer), 0)<0)
{
perror(“send”);
exit(1);
}
}
}
[align=right]执行[/align]
$ ./connect
Welcome to server!
hi I am client! /*键盘输入*/
/*<Ctrl+C>中断程序*/
endprotoent(结束网络协议数据的读取)
相关函数getprotoent,getprotobyname,getprotobynumber,setprotoent
表头文件#include<netdb.h>
定义函数void endprotoent(void);
函数说明endprotoent()用来关闭由getprotoent()打开的文件。
返回值无返回值
范例参考getprotoent()
endservent(结束网络服务数据的读取)
相关函数getservent,getservbyname,getservbyport,setservent
表头文件#include<netdb.h>
定义函数void endservent(void);
函数说明endservent()用来关闭由getservent()所打开的文件。
返回值无返回值
范例参考getservent()。
getsockopt(取得socket状态)
相关函数setsockopt
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
定义函数int getsockopt(int s,int level,int optname,void* optval,socklen_t* optlen);
函数说明getsockopt()会将参数s所指定的socket状态返回。参数optname代表欲取得何种选项状态,而参数optval则指向欲保存结果的内存地址,参数optlen则为该空间的大小。参数level、optname请参考setsockopt()。
返回值成功则返回0,若有错误则返回-1,错误原因存于errno
错误代码EBADF参数s 并非合法的socket处理代码
ENOTSOCK参数s为一文件描述词,非socket
ENOPROTOOPT参数optname指定的选项不正确
EFAULT参数optval指针指向无法存取的内存空间
范例#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
main()
{
int s,optval,optlen = sizeof(int);
if ((s = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
perror(“socket”);
getsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_TYPE,&optval,&optlen);
printf(“optval = %d\n”,optval);
close(s);
}
执行optval = 1 /*SOCK_STREAM的定义正是此值*/
htonl(将32位主机字符顺序转换成网络字符顺序)
相关函数htons,ntohl,ntohs
表头文件#include<netinet/in.h>
定义函数unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong);
函数说明Htonl()用来将参数指定的32位hostlong 转换成网络字符顺序。
返回值返回对应的网络字符顺序。
范例参考getservbyport()或connect()。
htons(将16位主机字符顺序转换成网络字符顺序)
相关函数htonl,ntohl,ntohs
表头文件#include<netinet/in.h>
定义函数unsigned short int htons(unsigned short int hostshort);
函数说明htons()用来将参数指定的16位hostshort转换成网络字符顺序。
返回值返回对应的网络字符顺序。
范例参考connect()。
listen(等待连接)
相关函数socket,bind,accept,connect
表头文件#include<sys/socket.h>
定义函数int listen(int s,int backlog);
函数说明listen()用来等待参数s 的socket连线。参数backlog指定同时能处理的最大连接要求,如果连接数目达此上限则client端将收到ECONNREFUSED的错误。Listen()并未开始接收连线,只是设置socket为listen模式,真正接收client端连线的是accept()。通常listen()会在socket(),bind()之后调用,接着才调用accept()。
返回值成功则返回0,失败返回-1,错误原因存于errno
附加说明listen()只适用SOCK_STREAM或SOCK_SEQPACKET的socket类型。如果socket为AF_INET则参数backlog 最大值可设至128。
错误代码EBADF参数sockfd非合法socket处理代码
EACCESS权限不足
EOPNOTSUPP指定的socket并未支援listen模式。
范例#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>

#define PORT 1234
#define MAXSOCKFD 10
main()
{
int sockfd,newsockfd,is_connected[MAXSOCKFD],fd;
struct sockaddr_in addr;
int addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);
fd_set readfds;
char buffer[256];
char msg[ ] =”Welcome to server!”;
if ((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
{
perror(“socket”);
exit(1);
}
bzero(&addr,sizeof(addr));
addr.sin_family =AF_INET;
addr.sin_port = htons(PORT);
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
if (bind(sockfd,&addr,sizeof(addr))<0)
{
perror(“connect”);
exit(1);
}
if (listen(sockfd,3)<0)
{
perror(“listen”);
exit(1);
}
for (fd=0; fd<MAXSOCKFD; fd++)
is_connected[fd]=0;
while(1)
{
FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(sockfd,&readfds);
for (fd=0; fd<MAXSOCKFD; fd++)
if (is_connected[fd])
FD_SET(fd,&readfds);
if (!select(MAXSOCKFD, &readfds, NULL, NULL, NULL))
continue;
for (fd=0;fd<MAXSOCKFD;fd++)
if (FD_ISSET(fd,&readfds))
{
if (sockfd = =fd)
{
if((newsockfd = accept (sockfd,&addr,&addr_len))<0)
perror(“accept”);
write(newsockfd,msg,sizeof(msg));
is_connected[newsockfd] =1;
printf(“cnnect from %s\n”,inet_ntoa(addr.sin_addr));//获取客户端IP地址
}
else
{
bzero(buffer, sizeof(buffer));
if (read(fd,buffer,sizeof(buffer))<=0)
{
printf(“connect closed.\n”);
is_connected[fd]=0;
close(fd);
}
else
printf(“%s”,buffer);
}
}
}
}
执行$ ./listen
connect from 127.0.0.1
hi I am client
connected closed.
ntohl(将32位网络字符顺序转换成主机字符顺序)
相关函数htonl,htons,ntohs
表头文件#include<netinet/in.h>
定义函数unsigned long int ntohl(unsigned long int netlong);
函数说明ntohl()用来将参数指定的32位netlong转换成主机字符顺序。
返回值返回对应的主机字符顺序。
范例参考getservent()。
ntohs(将16位网络字符顺序转换成主机字符顺序)
相关函数htonl,htons,ntohl
表头文件#include<netinet/in.h>
定义函数unsigned short int ntohs(unsigned short int netshort);
函数说明ntohs()用来将参数指定的16位netshort转换成主机字符顺序。
返回值返回对应的主机顺序。
范例参考getservent()。
recv(经socket接收数据)
相关函数recvfrom,recvmsg,send,sendto,socket
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
定义函数int recv(int s,void *buf, int len, unsigned int flags);
函数说明recv()用来接收远端主机经指定的socket传来的数据,并把数据存到由参数buf 指向的内存空间,参数len为可接收数据的最大长度。
参数

返回值
flags一般设0。其他数值定义如下:
MSG_OOB接收以out-of-band 送出的数据。
MSG_PEEK返回来的数据并不会在系统内删除,如果再调用recv()会返回相同的数据内容。
MSG_WAITALL强迫接收到len大小的数据后才能返回,除非有错误或信号产生。
MSG_NOSIGNAL此操作不愿被SIGPIPE信号中断返回值成功则返回接收到的字符数,失败返回-1,错误原因存于errno中。
错误代码EBADF参数s非合法的socket处理代码
FAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间
ENOTSOCK参数s为一文件描述词,非socket。
EINTR被信号所中断
EAGAIN此动作会令进程阻断,但参数s的socket为不可阻断
ENOBUFS系统的缓冲内存不足。
ENOMEM核心内存不足
EINVAL传给系统调用的参数不正确。
范例参考listen()。
recvfrom(经socket接收数据)
相关函数recv,recvmsg,send,sendto,socket
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
定义函数int recvfrom(int s,void *buf,int len,unsigned int flags ,struct sockaddr *from ,int *fromlen);
函数说明recv()用来接收远程主机经指定的socket 传来的数据,并把数据存到由参数buf 指向的内存空间,参数len 为可接收数据的最大长度。参数flags 一般设0,其他数值定义请参考recv()。参数from用来指定欲传送的网络地址,结构sockaddr 请参考bind()。参数fromlen为sockaddr的结构长度。
返回值成功则返回接收到的字符数,失败则返回-1,错误原因存于errno中。
错误代码EBADF参数s非合法的socket处理代码
EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间。
ENOTSOCK参数s为一文件描述词,非socket。
EINTR被信号所中断。
EAGAIN此动作会令进程阻断,但参数s的socket为不可阻断。
ENOBUFS系统的缓冲内存不足
ENOMEM核心内存不足
EINVAL传给系统调用的参数不正确。
范例/*利用socket的UDP client
* 此程序会连线UDP server,并将键盘输入的字符串传给server。
* UDP server 范例请参考sendto()。
*/
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/typs.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>

#define PORT 2345
#define SERVER_IP “127.0.0.1”

main()
{
int s,len;
struct sockaddr_in addr;
int addr_len =sizeof(struct sockaddr_in);
char buffer[256];
/* 建立socket*/
if ((s = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))<0)
{
perror(“socket”);
exit(1);
}
/* 填写sockaddr_in*/
bzero(&addr,sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(PORT);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
while(1)
{
bzero(buffer,sizeof(buffer));
/* 从标准输入设备取得字符串*/
len =read(STDIN_FILENO,buffer,sizeof(buffer));
/* 将字符串传送给server端*/
sendto(s,buffer,len,0,&addr,addr_len);
/* 接收server端返回的字符串*/
len = recvfrom(s,buffer,sizeof(buffer),0,&addr,&addr_len);
printf(“receive: %s”,buffer);
}
}
执行(先执行udp server 再执行udp client)
hello /*从键盘输入字符串*/
receive: hello /*server端返回来的字符串*/
recvmsg(经socket接收数据)
相关函数recv,recvfrom,send,sendto,sendmsg,socket
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socktet.h>
定义函数int recvmsg(int s,struct msghdr *msg,unsigned int flags);
函数说明recvmsg()用来接收远程主机经指定的socket传来的数据。参数s为已建立好连线的socket,如果利用UDP协议则不需经过连线操作。参数msg指向欲连线的数据结构内容,参数flags一般设0,详细描述请参考send()。关于结构msghdr的定义请参考sendmsg()。
返回值成功则返回接收到的字符数,失败则返回-1,错误原因存于errno中。
错误代码EBADF参数s非合法的socket处理代码。
EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间
ENOTSOCK参数s为一文件描述词,非socket。
EINTR被信号所中断。
EAGAIN此操作会令进程阻断,但参数s的socket为不可阻断。
ENOBUFS系统的缓冲内存不足
ENOMEM核心内存不足
EINVAL传给系统调用的参数不正确。
范例参考recvfrom()。
send(经socket传送数据)
相关函数sendto,sendmsg,recv,recvfrom,socket
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
定义函数int send(int s,const void * msg,int len,unsigned int falgs);
函数说明send()用来将数据由指定的socket 传给对方主机。参数s为已建立好连接的socket。参数msg指向欲连线的数据内容,参数len则为数据长度。参数flags一般设0,其他数值定义如下:
MSG_OOB传送的数据以out-of-band 送出。
MSG_DONTROUTE取消路由表查询
MSG_DONTWAIT设置为不可阻断运作
MSG_NOSIGNAL此动作不愿被SIGPIPE 信号中断。
返回值成功则返回实际传送出去的字符数,失败返回-1。错误原因存于errno
错误代码EBADF参数s 非合法的socket处理代码。
EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间
ENOTSOCK参数s为一文件描述词,非socket。
EINTR被信号所中断。
EAGAIN此操作会令进程阻断,但参数s的socket为不可阻断。
ENOBUFS系统的缓冲内存不足
ENOMEM核心内存不足
EINVAL传给系统调用的参数不正确。
范例参考connect()
sendmsg(经socket传送数据)
相关函数send,sendto,recv,recvfrom,recvmsg,socket
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
定义函数int sendmsg(int s,const strcut msghdr *msg,unsigned int flags);
函数说明sendmsg()用来将数据由指定的socket传给对方主机。参数s为已建立好连线的socket,如果利用UDP协议则不需经过连线操作。参数msg 指向欲连线的数据结构内容,参数flags一般默认为0,详细描述请参考send()。
结构msghdr定义如下
struct msghdr {
void *msg_name; /*Address to send to /receive from . */
socklen_t msg_namelen; /* Length of addres data */
strcut iovec * msg_iov; /* Vector of data to send/receive into */
size_t msg_iovlen; /* Number of elements in the vector */
void * msg_control; /* Ancillary dat */
size_t msg_controllen; /* Ancillary data buffer length */
int msg_flags; /* Flags on received message */
};
返回值成功则返回实际传送出去的字符数,失败返回-1,错误原因存于errno
错误代码EBADF参数s 非合法的socket处理代码。
EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间
ENOTSOCK参数s为一文件描述词,非socket。
EINTR被信号所中断。
EAGAIN此操作会令进程阻断,但参数s的socket为不可阻断。
ENOBUFS系统的缓冲内存不足
ENOMEM核心内存不足
EINVAL传给系统调用的参数不正确。
范例参考sendto()。
sendto(经socket传送数据)
相关函数send , sendmsg,recv , recvfrom , socket
表头文件#include < sys/types.h >
#include < sys/socket.h >
定义函数int sendto ( int s , const void * msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr * to , int tolen ) ;
函数说明sendto() 用来将数据由指定的socket传给对方主机。参数s为已建好连线的socket,如果利用UDP协议则不需经过连线操作。参数msg指向欲连线的数据内容,参数flags 一般设0,详细描述请参考send()。参数to用来指定欲传送的网络地址,结构sockaddr请参考bind()。参数tolen为sockaddr的结果长度。
返回值成功则返回实际传送出去的字符数,失败返回-1,错误原因存于errno 中。
错误代码EBADF参数s非法的socket处理代码。
EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间。
WNOTSOCK canshu s为一文件描述词,非socket。
EINTR被信号所中断。
EAGAIN此动作会令进程阻断,但参数s的soket为补课阻断的。
ENOBUFS系统的缓冲内存不足。
EINVAL传给系统调用的参数不正确。
范例#include < sys/types.h >
#include < sys/socket.h >
# include <netinet.in.h>
#include <arpa.inet.h>
#define PORT 2345 /*使用的port*/

main()
{
int sockfd,len;
struct sockaddr_in addr;
char buffer[256];
/*建立socket*/
if (sockfd=socket (AF_INET,SOCK_DGRAM,0))<0}
{
perror (“socket”);
exit(1);
}
/*填写sockaddr_in 结构*/
bzero ( &addr, sizeof(addr) );
addr.sin_family=AF_INET;
addr.sin_port=htons(PORT);
addr.sin_addr=hton1(INADDR_ANY) ;
if (bind(sockfd, &addr, sizeof(addr))<0)
{
perror(“connect”);
exit(1);
}
while(1)
{
bezro(buffer,sizeof(buffer));
len = recvfrom(socket,buffer,sizeof(buffer), 0 , &addr &addr_len);
/*显示client端的网络地址*/
printf(“receive from %s\n “ , inet_ntoa( addr.sin_addr));
/*将字串返回给client端*/
sendto(sockfd,buffer,len,0,&addr,addr_len);”
}
}
执行请参考recvfrom()
setprotoent(打开网络协议的数据文件)
相关函数getprotobyname, getprotobynumber, endprotoent
表头文件#include <netdb.h>
定义函数void setprotoent (int stayopen);
函数说明setprotoent()用来打开/etc/protocols,如果参数stayopen值为1,则接下来的getprotobyname()或getprotobynumber()将不会自动关闭此文件。
setservent(打开主机网络服务的数据文件)
相关函数getservent, getservbyname, getservbyport, endservent
表头文件#include < netdb.h >
定义函数void setservent (int stayopen);
函数说明setservent()用来打开/etc/services,如果参数stayopen值为1,则接下来的getservbyname()或getservbyport()将补回自动关闭文件。
setsockopt(设置socket状态)
相关函数getsockopt
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
定义函数int setsockopt(int s,int level,int optname,const void * optval,,socklen_toptlen);
函数说明setsockopt()用来设置参数s所指定的socket状态。参数level代表欲设置的网络层,一般设成SOL_SOCKET以存取socket层。参数optname代表欲设置的选项,有下列几种数值:
SO_DEBUG打开或关闭排错模式
SO_REUSEADDR允许在bind()过程中本地地址可重复使用
SO_TYPE返回socket形态。
SO_ERROR返回socket已发生的错误原因
SO_DONTROUTE送出的数据包不要利用路由设备来传输。
SO_BROADCAST使用广播方式传送
SO_SNDBUF设置送出的暂存区大小
SO_RCVBUF设置接收的暂存区大小
SO_KEEPALIVE定期确定连线是否已终止。
SO_OOBINLINE当接收到OOB 数据时会马上送至标准输入设备
SO_LINGER确保数据安全且可靠的传送出去。
参数optval代表欲设置的值,参数optlen则为optval的长度。
返回值成功则返回0,若有错误则返回-1,错误原因存于errno。
附加说明EBADF参数s并非合法的socket处理代码。
ENOTSOCK参数s为一文件描述词,非socket。
ENOPROTOOPT参数optname指定的选项不正确。
EFAULT参数optval指针指向无法存取的内存空间。
范例参考getsockopt()。
shutdown(终止socket通信)
相关函数socket,connect
表头文件#include<sys/socket.h>
定义函数int shutdown(int s,int how);
函数说明shutdown()用来终止参数s所指定的socket连线。参数s是连线中的socket处理代码,参数how有下列几种情况:
how=0 终止读取操作。
how=1 终止传送操作
how=2 终止读取及传送操作
返回值成功则返回0,失败返回-1,错误原因存于errno。
错误代码EBADF参数s不是有效的socket处理代码。
ENOTSOCK参数s为一文件描述词,非socket。
ENOTCONN参数s指定的socket并未连线。
socket(建立一个socket通信)
相关函数accept,bind,connect,listen
表头文件#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
定义函数int socket(int domain,int type,int protocol);
函数说明socket()用来建立一个新的socket,也就是向系统注册,通知系统建立一通信端口。参数domain 指定使用何种的地址类型,完整的定义在/usr/include/bits/socket.h 内,底下是常见的协议:
PF_UNIX/PF_LOCAL/AF_UNIX/AF_LOCAL UNIX 进程通信协议。
PF_INET?AF_INET Ipv4网络协议。
PF_INET6/AF_INET6 Ipv6 网络协议。
PF_IPX/AF_IPX IPX-Novell协议。
PF_NETLINK/AF_NETLINK核心用户接口装置。
PF_X25/AF_X25 ITU-T X.25/ISO-8208 协议。
PF_AX25/AF_AX25业余无线AX.25协议。
PF_ATMPVC/AF_ATMPVC存取原始ATM PVCs。
PF_APPLETALK/AF_APPLETALK appletalk(DDP)协议。
PF_PACKET/AF_PACKET初级封包接口
参数type有下列几种数值:
SOCK_STREAM提供双向连续且可信赖的数据流,即TCP。支持
OOB 机制,在所有数据传送前必须使用connect()来建立连线状态。
SOCK_DGRAM使用不连续不可信赖的数据包连接
SOCK_SEQPACKET提供连续可信赖的数据包连接
SOCK_RAW提供原始网络协议存取
SOCK_RDM提供可信赖的数据包连接
SOCK_PACKET提供和网络驱动程序直接通信。
protocol用来指定socket所使用的传输协议编号,通常此参考不用管它,设
返回值成功则返回socket处理代码,失败返回-1。
错误代码EPROTONOSUPPORT参数domain指定的类型不支持参数type或protocol指定的协议
ENFILE核心内存不足,无法建立新的socket结构;
EMFILE进程文件表溢出,无法再建立新的socket
EACCESS权限不足,无法建立type或protocol指定的协议
ENOBUFS/ENOMEM 内存不足
EINVAL参数domain/type/protocol不合法
范例参考connect()。
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