sys/socket.h

引用
```
#include <sys/socket.h>
```

连接

创建套接字
```
int socket(int domain, int type, int protocol);
```
- domain 协议族
  - PF_INET —— IPv4【常用】
  - PF_INET6 —— IPv6
  - PF_LOCAL —— 本地UNIX
  - PF_PACKET —— 底层套接字
  - PF_IPX —— IPX Novell
- type 传输类型
  - SOCK_STREAM —— 面向连接，基于TCP
  - SOCK_DGRAM —— 面向消息，基于UDP
- protocol 最终选择协议
  - 通常随便填0，为什么？
    - 前面两个如果选 PF_INET + SOCK_STREAM，那唯一确定协议为 IPPROTO_TCP，所以可随便填0
    - 前面两个如果选 PF_INET + SOCK_DGRAM，那唯一确定协议为 IPPROTO_UDP，所以可随便填0
绑定IP地址和端口
```
int bind(int sockfd, struct sockaddr *myaddr, socklen_t addrlen);
```
- sockfd 上面创建的套接字
- myaddr 地址结构体的指针
  - 需通过sockaddr_in结构填写地址族、IP地址、端口，然后取址并转换为sockaddr指针传入
- addrlen 地址结构体的大小
开启监听，进入等待请求状态
```
int listen(int sockfd, int backlog);
```
- sockfd 上面创建的套接字
- backlog 连接请求等待队列的长度
  - 可以把服务端套接字理解为一扇门，在繁忙时，任何客户端请求都要进入等待队列
接受请求，自动创建新的套接字处理
```
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
```
- sockfd 上面创建的套接字
- addr 地址结构体的指针
  - 传入后，此函数会把客户端信息填充进去
- addrlen 一个指针，指向地址结构体的大小
- 将返回一个新套接字，用于与客户端交换信息
【客户端】发起请求
```
int connect(int sock, struct sockaddr *servaddr, socklen_t addrlen);
```
- sock 客户端的套接字
- servaddr 目标服务端的地址结构体的指针
- addrlen 地址结构体的大小
- 会在连接前自动分配IP和随机端口，所以无需服务端bind的过程
- 在服务端接受连接、或者断网情况下，才会完成函数调用并返回
  - 注意，所谓服务端接受连接，并不代表accept被调用，而是指进入到等待队列
  - 因此返回后，并不会立即进行数据交换
断开连接
```
int shutdown(int sock, int howto);
```
- sock 需要断开的与客户端交流的新套接字
- howto 断开的方式
  - SHUT_RD —— 断开输入流
  - SHUT_WR —— 断开输出流
  - SHUT_RDWR —— 同时断开I/O流
- 服务端可使用 SHUT_WR 实现半关闭
  - 只关闭服务端的输出流，告知客户端数据传送完毕，但客户端还能继续发送数据
  - 这时客户端的read函数会返回0，就可以考虑直接close，或者再传一点信息再close
以上函数若调用失败，均返回-1，需要在调用后检查

UDP

UDP直接传送
```
ssize_t sendto(int sock, void *buff, size_t nbytes, int flags, struct sockaddr *to, socklen_t addrlen);
```
- sock 上面创建的套接字
- buff 待传送数据的缓冲区指针
- nbytes 待传送数据的大小
- flags 可选项，传0即可
- to 数据目标端的地址结构体的指针
- addrlen 地址结构体的大小
- 返回成功传送的字节数
- UDP不会保持连接，因为可以直接传输，只不过每次传输都要添加地址
  - 而TCP需要绑定IP端口+监听
- UDP不存在请求和受理过程，因此无法区分服务端和客户端，只是把提供内容的叫做服务端
UDP直接接收
```
ssize_t recvfrom(int sock, void *buff, size_t nbytes, int flags, struct sockaddr *from, socklen_t addrlen);
```
- 基本同上
- buff 保存接收数据的缓冲区指针
- nbytes 可接收的最大字节数
- from 数据来源端的地址结构体的指针
- 返回成功接收的字节数

配置

读取套接字的配置
```
int getsockopt(int sock, int level, int optname, void *optval, socklen_t* optlen);
```
- level 协议层，可选三个值
  - SOL_SOCKET —— 套接字层
  - IPPROTO_IP —— IP层
  - IPPROTO_TCP —— TCP层
- optname 想查询的具体选项名
  - 取值归属于某个协议层，比如SO_xxx / IP_xxx / TCP_xxx
- optval 保存查看结果的缓冲地址
- optlen 保存查看结果占用的缓冲大小，用来读取optval
修改套接字的配置
```
int setsockopt(int sock, int level, int optname, const void* optval, socklen_t optlen);
```
- level 协议层，同上
- optname 想配置的具体选项名，常用的有
  - SO_SNDBUF 发送缓冲的大小、SO_RCVBUF 接收缓冲的大小，操作系统会参考提供的数字
  - SO_REUSEADDR —— 设置为需要重用地址，避免Time-wait状态下无法立即重用端口
    - 使用例子
```
int option = TRUE;
socklen_t optlen = sizeof(option)
setsockopt(serv_sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void*)&option, optlen);
```
  - TCP_NODELAY —— 设置为“禁用Nagle算法”，实现无需等待ACK的连续传输，加快大文件的传输速度
    - 使用例子
```
int opt_val = 1;
setsockopt(serv_sock, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, (void*)&opt_val, sizeof(opt_val));
```
- optval 保存目标配置信息的缓冲地址
- optlen 保存目标配置信息占用的缓冲大小
- 经常修改的选项
  - SO_SNDBUF

Keyboard shortcuts

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连接

UDP

配置