linux网络编程函数说明
常用socket函数详解:
socket、bind、listen、connect、accept、select、send、sendto、recv、recvfrom、close、shutdown、fcntl、setsockopt、epoll_create、epoll_wait、epoll_ctl
函数 | 函数原型 | 所需头文件 | 功能 | 参数说明 | 返回值及附加说明 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
socket | int socket(int domain,int type, int protocol) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
创建一个套接字 |
domain: AF_INET:IPv4协议 AF_INET6:IPv6协议 AF_LOCAL:Unix域协议 AF_ROUTE:路由套接口 AF_KEY:密钥套接口 type: SOCKET_STREAM:双向可靠数据流,对应TCP SOCKET_DGRAM:双向不可靠数据报,对应UDP SOCKET_RAW:提供传输层以下的协议,可以访问内部网络接口,例如接收和发送ICMP报文 protocol: type为SOCKET_RAW时需要设置此值说明协议类型,其他类型设置为0即可 |
成功:socket文件描述符 失败:-1,失败原因存于error中 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
bind | int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
将一个协议地址与socket文件描述符联系起来 |
sockfd: socket文件描述符 addr: my_addr指向sockaddr结构,该结构中包含IP地址和端口等信息 addrlen: sockaddr结构的大小,可设置为sizeof(struct sockaddr) |
成功:0 失败:-1,失败原因存于error中 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
listen | int listen(int sockfd, int backlog) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
监听并等待连接 |
sockfd: 监听socket文件描述符 backlog: 套接字排队的最大连接个数,对于监听socket文件描述符sockfd,内核要维护两个队列,分别为未完成连接队列和已完成连接队列,这两个队列之和不超过backlog |
成功:0 失败:-1,失败原因存于error中 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
connect |
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *serv_addr,socklen_t addrlen) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
建立socket连接 |
sockfd: socket文件描述符 serv_addr: 连接的网络地址和端口 addrlen: sockaddr结构的大小,可设置为sizeof(struct sockaddr) |
成功:0 失败:-1,失败原因存于error中 函数connect激发TCP的三路握手过程,出错返回有以下几种情况: 1、 如果客户没有收到SYN分节的响应(总共75秒,这之间可能重发了若干次SYN),则返回ETIMEDOUT 2、 如果对客户的SYN的响应是RST,则表明该服务器主机在指定的端口上没有进程在等待与之相连,函数返回错误ECONNREFUSED 3、如果客户发出的SYN在中间路由器上引发一个目的地不可达的ICMP错误,内核返回EHOSTUNREACH或ENETUNREACH错误(即ICMP错误)给进程 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
accept | int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
接受socket连接,返回一个新的socket文件描述符,原socket文件描述符仍为listen函数所用,而新的socket文件描述符用来处理连接的读写操作 |
sockfd: socket文件描述符 addrlen: addr的大小,可设置为sizeof(struct sockaddr) |
addr:填入远程主机的地址数据 成功:返回新的sockfd 失败:-1,失败原因存于error中 1、accept函数由TCP服务器调用,为阻塞函数,从已完成连接的队列中返回一个连接;如果该对列为空,则进程进入阻塞等待 2、 函数返回的套接字为已连接套接字,而监听套接字仍为listen函数所用 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
close | int close(int sockfd) | <unistd.h> | 关闭连接的socket文件描述符 | sockfd:socket文件描述符 |
成功:0 失败:-1,失败原因存于error中 1、close函数默认功能是将套接字置为“已关闭”标记,并立即返回给进程,这个套接字不能再为该进程所用 2、 正常情况下,close将引发四个分节终止序列,但在终止前将发送已排队的数据 3、 如果套接字描述符访问计数在调用close后大于0(多个进程共享同一个套接字的情况下),则不会引发TCP终止序列(即不会发送FIN分节) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
shutdown | int shutdown(int sock, int how) | <sys/socket.h> | 终止socket通信 |
sock: socket文件描述符 how: 0(SHUT_RD):关闭socket连接的读这一半,不再接收套接字中的数据且现留在收缓冲区的数据作废 1(SHUT_WR):关闭socket连接的写这一半(半关闭),但留在套接字发送缓冲区中的数据都会被发送,后跟TCP连接终止序列,不管访问计数是否大于0,此后将不能再执行对套接字的任何写操作 2(SHUT_RDWR):socket连接的读、写都关闭 |
成功:0 失败:-1,失败原因存于error中 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
read | ssize_t read(int fd, void *buf ,size_t count) | <unistd.h> | 从打开的socket文件流中读取数据 |
fd: socket文件描述符 count:最大读取字节数 |
buf:读取数据的首地址 成功:实际读取字节数 失败:-1,错误代码存放在error中 调用函数read从socket文件流中读取数据时,有如下几种情况: 1、套接字接收缓冲区接收数据,返回接收到的字节数 2、TCP协议收到FIN数据,返回0 3、 TCP协议收到RST数据,返回-1,同时errno设置为ECONNRESET 4、 进程阻塞过程中接收到信号,返回-1,同时errno设置为EINTR |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
write | ssize_t write (int fd,const void *buf,size_t count) | <unistd.h> | 向socket文件流中写入数据 |
fd: socket文件描述符 buf: 写入数据的首地址 count: 最大写入字节数 |
成功:实际写入的字节数 失败:-1,错误代码存放在error中 调用函数write向socket文件流写数据时,有如下几种情况: 1、套接字发送缓冲区有足够空间,返回发送的字节数 2、 TCP协议接收到RST数据,返回-1,同时errno设置为ECONNRESET 3、 进程阻塞过程中接收到信号,返回-1,同时errno设置为EINTR
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
recv |
ssize_t send(int s, const void *buf, size_t len, int flags) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
通过socket文件描述符发送数据到对方 |
s: socket文件描述符 buf: 发送数据的首地址 len: 发送数据的长度 flags: 0:此时功能同write,flags还可以设为以下标志的组合 MSG_OOB:发送带外数据 MSG_DONTROUTE:告诉IP协议,目的主机在本地网络,没有必要查找路由表 MSG_DONTWAIT:设置为非阻塞操作 MSG_NOSIGNAL:表示发送动作不愿被SIGPIPE信号中断
|
成功:实际发送的字节数 失败:-1,错误代码存放在error中 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
recv | ssize_t recv(int s, void *buf, size_t len, int flags) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
通过socket文件描述符从对方接收数据 |
s: socket文件描述符 len: 可接收数据的最大长度 flags: 0:此时功能同read,flags还可以设为以下标志的组合 MSG_OOB:接收带外数据 MSG_PEEK:查看数据标志,返回的数据并不在系统中删除,如果再次调用recv函数会返回相同的数据内容 MSG_DONTWAIT:设置为非阻塞操作 MSG_WAITALL:强迫接收到len大小的数据后才返回,除非有错误或有信号产生 |
buf 接收数据的首地址 成功:实际发送的字节数 失败:-1,失败原因存于error中 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
getsockopt |
int getsockopt(int s, int level, int optname,void *optval, socklen_t *optlen) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
获取套接字的属性 |
s: socket文件描述符 level SOL_SOCKET:通用套接字选项 IPPROTO_IP:IP选项 IPPROTO_TCP:TCP选项 optname: 访问的选项名,见右侧表格 optlen: optval的长度 函数传出值: optval,取得的属性值 函数返回值: 成功:0 失败:-1,失败原因存于error中 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
setsockopt |
int setsockopt(int s, int level, int optname,const void *optval, socklen_t optlen) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
设置套接字的属性 |
s: socket文件描述符 level: SOL_SOCKET:通用套接字选项 IPPROTO_IP:IP选项 IPPROTO_TCP:TCP选项 optname: 设置的选项名,具体见getsockopt中的表格 optval: 设置的属性值 optlen: optval的长度 |
成功:0 失败:-1,失败原因存于error中 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
sendto |
ssize_t sendto(int s, const void *buf, size_t len, int flags,const struct sockaddr *to, socklen_t tolen) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
通过socket文件描述符发送数据到对方 |
s: socket文件描述符 buf: 发送数据的首地址 len: 发送数据的长度 flags: 0:默认方式发送数据,flags还可以设为以下标志的组合 MSG_OOB:发送带外数据 MSG_DONTROUTE:告诉IP协议,目的主机在本地网络,没有必要查找路由表 MSG_DONTWAIT:设置为非阻塞操作 MSG_NOSIGNAL:表示发送动作不愿被SIGPIPE信号中断 to: 存放目的主机IP地址和端口信息 tolen: to的长度,可设置为sizeof(struct sockaddr)
|
成功:实际发送的字节数 失败:-1,失败原因存于error中 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
recvfrom |
ssize_t recvfrom(int s, void *buf, size_t len, int flags,struct sockaddr *from, socklen_t *fromlen) |
<sys/types.h> <sys/socket.h> |
通过socket文件描述符从对方接收数据,用于UDP协议 |
s: socket文件描述符 len: 可接收数据的最大长度 flags: 0:默认方式接收数据,flags还可以设为以下标志的组合 MSG_OOB:接收带外数据 MSG_PEEK:查看数据标志,返回的数据并不在系统中删除,如果再次调用recv函数会返回相同的数据内容 MSG_DONTWAIT:设置为非阻塞操作 MSG_WAITALL:强迫接收到len大小的数据后才返回,除非有错误或有信号产生 fromlen: from的长度,可设置为sizeof(struct sockaddr)
|
buf 接收数据的首地址 from 存放发送方的IP地址和端口 成功:实际接收的字节数 失败:-1,失败原因存于error中 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
epoll_create | int epoll_create(int size) |
<sys/epoll.h>
|
创建一个epoll的句柄 |
size: 监听的数目 |
成功:大于零的句柄 失败:-1,失败原因存于error中 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
epoll_wait | int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout) |
<sys/epoll.h> |
等待事件的产生 |
epfd: epoll_create返回的句柄 events: 返回的监听到有事件变化的集合 maxevents: 集合里events的个数 timeout: 超时时间,毫秒,0会立即返回,-1将不确定,也有说法说是永久阻塞
struct epoll_events结构 typedef union epoll_data { void *ptr; //使用的时候使用ptr或者fd其中一个 int fd; __uint32_t u32; //为了字节对齐 __uint64_t u64;//为了字节对齐 } epoll_data_t;
struct epoll_event { __uint32_t events; // Epoll events,对应于下表中的EPOLLIN等参数,可以使用|将多个参数设置进来 epoll_data_t data; //User data variable }; |
返回触发事件的个数 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
epoll_ctl | int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event) |
<sys/epoll.h> |
epoll的事件注册 |
epfd: epoll_create返回的句柄 op: 对fd的操作 EPOLL_CTL_ADD:注册新的fd到epfd中 EPOLL_CTL_MOD:修改已经注册的fd的监听事件 EPOLL_CTL_DEL:从epfd中删除一个fd fd: 要操作的句柄 event: 需要监听什么事 EPOLLIN :表示对应的文件描述符可以读(包括对端SOCKET正常关闭); EPOLLOUT:表示对应的文件描述符可以写; EPOLLPRI:表示对应的文件描述符有紧急的数据可读(这里应该表示有带外数据到来); EPOLLERR:表示对应的文件描述符发生错误; EPOLLHUP:表示对应的文件描述符被挂断; EPOLLET: 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式,这是相对于水平触发(Level Triggered是默认的)来说的。 EPOLLONESHOT:只监听一次事件,当监听完这次事件之后,如果还需要继续监听这个socket的话,需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里 |
成功返回0 失败返回-1 |