笔记整理--Linux_Socket
揭开Socket编程的面纱 - 博客 - 伯乐在线 - Google Chrome (2013/9/22 19:28:24)
揭开Socket编程的面纱
对TCP/IP、UDP、Socket编程这些词你不会很陌生吧？随着网络技术的发展，这些词充斥着我们的耳朵。那么我想问：
1. 什么是TCP/IP、UDP？
2. Socket在哪里呢？
3. Socket是什么呢？
4. 你会使用它们吗？
什么是TCP/IP、UDP？
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WANs）设计的。
UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）是与TCP相对应的协议。它是属于TCP/IP协议族中的一种。
这里有一张图，表明了这些协议的关系。
图1
TCP/IP协议族包括运输层、网络层、链路层。现在你知道TCP/IP与UDP的关系了吧。
Socket在哪里呢？
在图1中，我们没有看到Socket的影子，那么它到底在哪里呢？还是用图来说话，一目了然。
图2
原来Socket在这里。
Socket是什么呢？
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。
你会使用它们吗？
前人已经给我们做了好多的事了，网络间的通信也就简单了许多，但毕竟还是有挺多工作要做的。以前听到Socket编程，觉得它是比较高深的编程知识，但是只要弄清Socket编程的工作原理，神秘的面纱也就揭开了。
一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友，先拨号，朋友听到电话铃声后提起电话，这时你和你的朋友就建立起了连接，就可以讲话了。等交流结束，挂断电话结束此次交谈。 生活中的场景就解释了这工作原理，也许TCP/IP协议族就是诞生于生活中，这也不一定。
图3
先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket，然后与端口绑定(bind)，对端口进行监听(listen)，调用accept阻塞，等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket，然后连接服务器(connect)，如果连接成功，这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求，服务器端接收请求并处理请求，然后把回应数据发送给客户端，客户端读取数据，最后关闭连接，一次交互结束。
在这里我就举个简单的例子，我们走的是TCP协议这条路（见图2）。例子用MFC编写，运行的界面如下：
图4
图5
在客户端输入服务器端的IP地址和发送的数据，然后按发送按钮，服务器端接收到数据，然后回应客户端。客户端读取回应的数据，显示在界面上。
下面是接收数据和发送数据的函数：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 | int Receive(SOCKET fd,char *szText,int len){ int cnt; int rc; cnt=len; while(cnt>0) { rc=recv(fd,szText,cnt,0); if(rc==SOCKET_ERROR) { return -1; } if(rc==0) return len-cnt; szText+=rc; cnt-=rc; } return len;}int Send(SOCKET fd,char *szText,int len){ int cnt; int rc; cnt=len; while(cnt>0) { rc=send(fd,szText,cnt,0); if(rc==SOCKET_ERROR) { return -1; } if(rc==0) return len-cnt; szText+=rc; cnt-=rc; } return len;} |
服务器端：
在服务器端，主要是启动Socket和监听线程。
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监听线程函数：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 | DWORD WINAPI CServerDlg::ListenThread(LPVOID lpparam){ CServerDlg* pDlg = (CServerDlg*)lpparam; if(pDlg == NULL) return 0; SOCKET Listening = pDlg->m_Listening; //开始监听是否有客户端连接。 if(listen(Listening,40) == SOCKET_ERROR) { return 0; } char szBuf[MAX_PATH]; //初始化 memset(szBuf,0,MAX_PATH); while(1) { SOCKET ConnectSocket; sockaddr_in ClientAddr; int nLen = sizeof(sockaddr); //阻塞直到有客户端连接，不然多浪费CPU资源。 ConnectSocket = accept(Listening,(sockaddr*)&ClientAddr,&nLen); //都到客户端的IP地址。 char *pAddrname = inet_ntoa(ClientAddr.sin_addr); pDlg->Receive(ConnectSocket,szBuf,100); //界面上显示请求数据。 pDlg->SetRequestText(szBuf); strcat(szBuf," :我是老猫，收到（"); strcat(szBuf,pAddrname); strcat(szBuf,"）"); //向客户端发送回应数据 pDlg->Send(ConnectSocket,szBuf,100); } return 0;} |
服务器端一直在监听是否有客户端连接，如有连接，处理客户端的请求，给出回应，然后继续监听。
客户端：
客户端的发送函数：
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客户端就一个函数完成了一次通信。在这里IP地址为何用127.0.0.1呢？使用这个IP地址，服务器端和客户端就能运行在同一台机器上，这样调试方便多了。当然你可以在你朋友的机器上运行Server程序(本人在局域网中测试过)，在自己的机器上运行Client程序，当然输入的IP地址就该是你朋友机器的IP地址了。
简单的理论和实践都说了，现在Socket编程不神秘了吧？希望对你有些帮助。
Linux下Socket连接超时的一种实现方法（转载） - USBdrivers的专栏 - 博客频道 - CSDN.NET - Google Chrome (2013/8/31 12:54:34)
Linux下Socket连接超时的一种实现方法（转载）
2013-01-11 15:16 125人阅读 评论(0) 收藏 举报
Linux下Socket连接超时的一种实现方法（转载）
目前各平台通用的设置套接字（Socket）连接超时的办法是：
创建套接字，将其设置成非阻塞状态。
调用connect连接对端主机，如果失败，判断当时的errno是否为EINPROGRESS，也就是说是不是连接正在进行中，如果是，转到步骤3，如果不是，返回错误。
用select在指定的超时时间内监听套接字的写就绪事件，如果select有监听到，证明连接成功，否则连接失败。
以下是Linux环境下的示例代码:
|
实际运行结果如下:
| xiaosuo@gentux perl $ ./a.out 10.16.101.1 90 1180289276 timeout 1180289279 xiaosuo@gentux perl $ ./a.out 10.16.101.1 90 1 1180289281 timeout 1180289282 |
可以看到，以上代码工作的很好，并且如果你想知道连接发生错误时的确切信息的话，你可以用getsocketopt获得:
|
但是多少有些复杂，如果有象SO_SNDTIMO/SO_RCVTIMO一样的套接字参数可以让超时操作跳过select的话，世界将变得更美好。当然你还可以选用象apr一样提供了简单接口的库，但我这里要提的是另一种方法。
呵呵，引子似乎太长了点儿。读Linux内核源码的时候偶然发现其connect的超时参数竟然和用SO_SNDTIMO操作的参数一致:
File: net/ipv4/af_inet.c
| 559 timeo = sock_sndtimeo(sk, flags & O_NONBLOCK); 560 561 if ((1 << sk->sk_state) & (TCPF_SYN_SENT | TCPF_SYN_RECV)) { 562 /* Error code is set above */ 563 if (!timeo || !inet_wait_for_connect(sk, timeo)) 564 goto out; 565 566 err = sock_intr_errno(timeo); 567 if (signal_pending(current)) 568 goto out; 569 } |
这意味着：在Linux平台下，可以通过在connect之前设置SO_SNDTIMO来达到控制连接超时的目的。简单的写了份测试代码:
|
执行结果:
| xiaosuo@gentux perl $ ./a.out 10.16.101.1 90 1180290583 timeout 1180290586 xiaosuo@gentux perl $ ./a.out 10.16.101.1 90 2 1180290590 timeout 1180290592 |
和设想完全一致！
（责任编辑：凌云通）
原文：http://linux.ccidnet.com/art/302/20070605/1102009_1.html
嵌入式linux网络编程之connect()函数的高级应用--嵌入式学院（华清远见旗下品牌） - Google Chrome (2013/8/31 12:11:59)
我们是否想到了一个select函数那，他具备监听文件描述符的功能，如果我们把之前的socket让select监听他是否可写，是不是问题也就解决了。
好了，那么我们总结下整个思路：
1．建立socket
2．将该socket设置为非阻塞模式
3．调用connect()
4．使用select()检查该socket描述符是否可写
5．根据select()返回的结果判断connect()结果
6．将socket设置为阻塞模式
对于第六步，为什么还要设置为阻塞模式那，留给我们同学自己思考下。
那么根据上面的6个步骤，我们写一个简单的模块程序来调试看下：
{
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sockfd < 0) exit(1);
struct sockaddr_in serv_addr;
………//以服务器地址填充结构serv_addr
int error=-1, len;
len = sizeof(int);
timeval tm;
fd_set set;
unsigned long ul = 1;
ioctl(sockfd, FIONBIO, &ul); //设置为非阻塞模式
bool ret = false;
if( connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) == -1)
{
tm.tv_set = TIME_OUT_TIME;
tm.tv_uset = 0;
FD_ZERO(&set);
FD_SET(sockfd, &set);
if( select(sockfd+1, NULL, &set, NULL, &tm) > 0)
{
getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &error, (socklen_t *)&len);
if(error == 0) ret = true;
else ret = false;
} else ret = false;
}
else ret = true;
ul = 0;
ioctl(sockfd, FIONBIO, &ul); //设置为阻塞模式
//下面还可以进行发包收包操作
……………
}
用setsockopt()来控制recv()与send()的超时[转]_.Net编程 - 好工具站长分享平台 - Google Chrome (2013/8/21 15:27:09)
用setsockopt()来控制recv()与send()的超时[转]
在send(),recv()过程中有时由于网络状况等原因，收发不能预期进行,而设置收发超时控制：
在Linux下需要注意的是时间的控制结构是struct timeval而并不是某一整型数，以下是来自于网上一篇文章中的摘录，它是这样写的：
int nNetTimeout=1000;//1秒，
//设置发送超时
setsockopt(socket，SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO，(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));
//设置接收超时
setsockopt(socket，SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO，(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));
这样做在Linux环境下是不会产生效果的，须如下定义：struct timeval timeout = {3,0};
//设置发送超时
setsockopt(socket，SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO，(char *)&timeout,sizeof(struct timeval));
//设置接收超时
setsockopt(socket，SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO，(char *)&timeout,sizeof(struct timeval));
有两点注意就是：
1）recv ()的第四个参数需为MSG_WAITALL，在阻塞模式下不等到指定数目的数据不会返回，除非超时时间到。还要注意的是只要设置了接收超时，在没有MSG_WAITALL时也是有效的。说到底超时就是不让你的程序老在那儿等，到一定时间进行一次返回而已。
2）即使等待超时时间值未到，但对方已经关闭了socket， 则此时recv()会立即返回，并收到多少数据返回多少数据。
本文来自CSDN博客，转载请标明出处：http://blog.csdn.net/newger/archive/2008/05/19/2459113.aspx
设置socket的Connect超时 - chenguangf的专栏 - 博客频道 - CSDN.NET - Google Chrome (2013/5/17 20:24:05)
SOCKET s,
int level,
int optname,
const char FAR * optval,
int optlen
);
The Windows Sockets setsockopt function sets a socket option.
中文解释好像是：设置套接字的选项。
先看如下代码：
setsockopt(SockRaw,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,(char *)&flag,sizeof(int))
这里是设置SockRaw这个套接字的ip选项中的IP_HDRINCL
参考以下资料：
***************************************************************************************************
Linux网络编程--8. 套接字选项
8.1 getsockopt和setsockopt
int setsockopt(int sockfd,int level,int optname,const void *optval,socklen_t *optlen)
1)SOL_SOCKET:通用套接字选项.
2)IPPROTO_IP:IP选项.
3)IPPROTO_TCP:TCP选项.
optname指定控制的方式(选项的名称),我们下面详细解释
选项名称 说明 数据类型
========================================================================
SOL_SOCKET
------------------------------------------------------------------------
SO_BROADCAST 允许发送广播数据 int
SO_DEBUG 允许调试 int
SO_DONTROUTE 不查找路由 int
SO_ERROR 获得套接字错误 int
SO_KEEPALIVE 保持连接 int
SO_LINGER 延迟关闭连接 struct linger
SO_OOBINLINE 带外数据放入正常数据流 int
SO_RCVBUF 接收缓冲区大小 int
SO_SNDBUF 发送缓冲区大小 int
SO_RCVLOWAT 接收缓冲区下限 int
SO_SNDLOWAT 发送缓冲区下限 int
SO_RCVTIMEO 接收超时 struct timeval
SO_SNDTIMEO 发送超时 struct timeval
SO_REUSERADDR 允许重用本地地址和端口 int
SO_TYPE 获得套接字类型 int
SO_BSDCOMPAT 与BSD系统兼容 int
==========================================================================
IPPROTO_IP
--------------------------------------------------------------------------
IP_HDRINCL 在数据包中包含IP首部 int
IP_OPTINOS IP首部选项 int
IP_TOS 服务类型
IP_TTL 生存时间 int
==========================================================================
IPPRO_TCP
--------------------------------------------------------------------------
TCP_MAXSEG TCP最大数据段的大小 int
TCP_NODELAY 不使用Nagle算法 int
=========================================================================
ioctl可以控制所有的文件描述符的情况,这里介绍一下控制套接字的选项.
==========================================================================
ioctl的控制选项
--------------------------------------------------------------------------
SIOCATMARK 是否到达带外标记 int
FIOASYNC 异步输入/输出标志 int
FIONREAD 缓冲区可读的字节数 int
==========================================================================
BOOL bReuseaddr=TRUE;
setsockopt(s,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(const char*)&bReuseaddr,sizeof(BOOL));
2. 如果要已经处于连接状态的soket在调用closesocket后强制关闭，不经历
TIME_WAIT的过程：
BOOL bDontLinger = FALSE;
setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_DONTLINGER,(const char*)&bDontLinger,sizeof(BOOL));
3.在send(),recv()过程中有时由于网络状况等原因，发收不能预期进行,而设置收发时限：
int nNetTimeout=1000;//1秒
//发送时限
setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_SNDTIMEO，(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));
//接收时限
setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_RCVTIMEO，(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));
4.在send()的时候，返回的是实际发送出去的字节(同步)或发送到socket缓冲区的字节
(异步);系统默认的状态发送和接收一次为8688字节(约为8.5K)；在实际的过程中发送数据
和接收数据量比较大，可以设置socket缓冲区，而避免了send(),recv()不断的循环收发：
// 接收缓冲区
int nRecvBuf=32*1024;//设置为32K
setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,(const char*)&nRecvBuf,sizeof(int));
//发送缓冲区
int nSendBuf=32*1024;//设置为32K
setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(const char*)&nSendBuf,sizeof(int));
5. 如果在发送数据的时，希望不经历由系统缓冲区到socket缓冲区的拷贝而影响
程序的性能：
int nZero=0;
setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_SNDBUF，(char *)&nZero,sizeof(nZero));
6.同上在recv()完成上述功能(默认情况是将socket缓冲区的内容拷贝到系统缓冲区)：
int nZero=0;
setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_RCVBUF，(char *)&nZero,sizeof(int));
7.一般在发送UDP数据报的时候，希望该socket发送的数据具有广播特性：
BOOL bBroadcast=TRUE;
setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,(const char*)&bBroadcast,sizeof(BOOL));
8.在client连接服务器过程中，如果处于非阻塞模式下的socket在connect()的过程中可
以设置connect()延时,直到accpet()被呼叫(本函数设置只有在非阻塞的过程中有显著的
作用，在阻塞的函数调用中作用不大)
BOOL bConditionalAccept=TRUE;
setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_CONDITIONAL_ACCEPT,(const char*)&bConditionalAccept,sizeof(BOOL));
9.如果在发送数据的过程中(send()没有完成，还有数据没发送)而调用了closesocket(),以前我们
一般采取的措施是"从容关闭"shutdown(s,SD_BOTH),但是数据是肯定丢失了，如何设置让程序满足具体
应用的要求(即让没发完的数据发送出去后在关闭socket)？
struct linger {
u_short l_onoff;
u_short l_linger;
};
linger m_sLinger;
m_sLinger.l_onoff=1;//(在closesocket()调用,但是还有数据没发送完毕的时候容许逗留)
// 如果m_sLinger.l_onoff=0;则功能和2.)作用相同;
m_sLinger.l_linger=5;//(容许逗留的时间为5秒)
setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_LINGER,(const char*)&m_sLinger,sizeof(linger));
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