linux socket 编程

1. socket()
2. bind()
3. connect()
4. listen()
5. accept()
6. send()和recv()
7. sendto()和recvfrom()
8. close()和shutdown()
9. getpeername()
10. gethostname()

socket()
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我们使用系统调用socket()来获得文件描述符：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);
第一个参数domain设置为“AF_INET”。
第二个参数是套接口的类型SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM。
第三个参数设置为0。
系统调用socket()只返回一个套接口描述符，如果出错，则返回-1。
bind() -- 服务器端socket绑定本地IP和端口
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一旦你有了一个套接口以后，下一步就是把套接口绑定到本地计算机的某一个端口上。但如果你只想使用connect()则无此必要。
下面是系统调用bind()的使用方法：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);
第一个参数sockfd是由socket()调用返回的套接口文件描述符。
第二个参数my_addr是指向数据结构sockaddr的指针。数据结构sockaddr中包括了关于你的地址、端口和IP地址的信息。
第三个参数addrlen可以设置成sizeof(structsockaddr)。
下面是一个例子：
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#define MYPORT 3490
int main()
{
int sockfd;
struct sockaddr_in my_addr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
my_addr.sin_family      = AF_INET;
my_addr.sin_port        = htons(MYPORT);
my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("132.241.5.10");
bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));
如果出错，bind()也返回-1。
如果你使用connect()系统调用，那么你不必知道你使用的端口号。当你调用connect()时，它检查套接口是否已经绑定，如果没有，它将会分配一个空闲的端口。
注:
bind()所做的事情其实就是: 将该socket和本地的IP地址和某个端口号相关联 -- 将sockaddr与socket绑定
设置inet_sock结构的下列域
inet->rcv_saddr   132.241.5.10   本地接收地址
inet->saddr       132.241.5.10   本地发送地址
inet->sport       3490           本地端口
inet->daddr       0              目的地址(远程地址)
inet->dport       0              目的端口(远程端口)
connect() -- 客户端socket连接服务器端的socket
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系统调用connect()的用法如下：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int connect(int sockfd, struct sockaddr* serv_addr, int addrlen);
第一个参数还是套接口文件描述符，它是由系统调用socket()返回的。   
第二个参数是serv_addr是指向数据结构sockaddr的指针，其中包括目的端口和IP地址。
第三个参数可以使用sizeof(struct sockaddr)而获得。
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#define DEST_IP    "132.241.5.10"
#define DEST_PORT 23
int main() {
int    sockfd;
struct sockaddr_in dest_addr;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
dest_addr.sin_family      = AF_INET;
dest_addr.sin_port        = htons(DEST_PORT);
dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(DEST_IP);
connect(sockfd, (structsockaddr*)&dest_addr, sizeof(struct sockaddr));
同样，如果出错，connect()将会返回-1。
listen()
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如果你希望不连接到远程的主机，也就是说你希望等待一个进入的连接请求，然后再处理它们。这样，你通过首先调用listen()，然后再调用accept()来实现。
系统调用listen()的形式如下：
intl isten(int sockfd, int backlog);
第一个参数是系统调用socket()返回的套接口文件描述符。
第二个参数是进入队列中允许的连接的个数。进入的连接请求在使用系统调用accept()应答之前要在进入队列中等待。这个值是队列中最多可以拥有的请求的个数。大多数系统的缺省设置为20。你可以设置为5或者10。当出错时，listen()将会返回-1值。
当然，在使用系统调用listen()之前，我们需要调用bind()绑定到需要的端口，否则系统内核将会让我们监听一个随机的端口。所以，如果你希望监听一个端口，下面是应该使用的系统调用的顺序：
socket();
bind();
listen();
accept()
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系统调用accept()比较起来有点复杂。在远程的主机可能试图使用connect()连接你使用listen()正在监听的端口。但此连接将会在队列 中等待，直到使用accept()处理它。调用accept()之后，将会返回一个全新的套接口文件描述符来处理这个单个的连接。这样，对于同一个连接来 说，你就有了两个文件描述符。原先的一个文件描述符正在监听你指定的端口，新的文件描述符可以用来调用send()和recv()。
#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen);
第一个参数是正在监听端口的套接口文件描述符。第二个参数addr是指向本地的数据结构sockaddr_in的指针。调用connect()中的信息将 存储在这里。通过它你可以了解哪个主机在哪个端口呼叫你。第三个参数同样可以使用sizeof(struct sockaddr_in)来获得。
如果出错，accept()也将返回-1。
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#define MYPORT   3490
#define BACKLOG 10
int main() {
int    sockfd, new_fd;
struct sockaddr_in my_addr;
struct sockaddr_in their_addr;
int    sin_size;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
my_addr.sin_family      = AF_INET;
my_addr.sin_port        = htons(MYPORT);
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));
listen(sockfd, BACKLOG);
sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
new_fd   = accept(sockfd, &their_addr, &sin_size);
...
下面，我们将可以使用新创建的套接口文件描述符new_fd来调用send()和recv()。
send()和recv()
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系统调用send()的用法如下：
int send(int sockfd, const void* msg, int len, int flags);
第一个参数是你希望给发送数据的套接口文件描述符。它可以是你通过socket()系统调用返回的，也可以是通过accept()系统调用得到的。
第二个参数是指向你希望发送的数据的指针。
第三个参数是数据的字节长度。
第四个参数标志设置为0。
下面是一个简单的例子：
char *msg = "Beejwashere!";
int len, bytes_sent;
...
len        = strlen(msg);
bytes_sent = send(sockfd, msg, len, 0);
...
系统调用send()返回实际发送的字节数，这可能比你实际想要发送的字节数少。如果返回的字节数比要发送的字节数少，你在以后必须发送剩下的数据。当send()出错时，将返回-1。
系统调用recv()的使用方法和send()类似：
int recv(int sockfd, void* buf, int len, unsigned int flags);
第一个参数是要读取的套接口文件描述符。
第二个参数是保存读入信息的地址。
第三个参数是缓冲区的最大长度。第四个参数设置为0。
系统调用recv()返回实际读取到缓冲区的字节数，如果出错则返回-1。
这样使用上面的系统调用，你可以通过数据流套接口来发送和接受信息。
sendto()和recvfrom()
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因为数据报套接口并不连接到远程的主机上，所以在发送数据包之前，我们必须首先给出目的地址，请看：
int sendto(int          sockfd, const void            * msg, int len,
unsigned int flags, const struct sockaddr *to,   int tolen);
除了两个参数以外，其他的参数和系统调用send()时相同。参数to是指向包含目的IP地址和端口号的数据结构sockaddr的指针。参数tolen可以设置为sizeof(structsockaddr)。
系统调用sendto()返回实际发送的字节数，如果出错则返回-1。
系统调用recvfrom()的使用方法也和recv()的十分近似：
int recvfrom(int          sockfd, void            * buf, int len,
unsigned int flags, struct sockaddr * from, int * fromlen);
参数from是指向本地计算机中包含源IP地址和端口号的数据结构sockaddr的指针。参数fromlen设置为sizeof(struct sockaddr)。系统调用recvfrom()返回接收到的字节数，如果出错则返回-1。

close()和shutdown()
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你可以使用close()调用关闭连接的套接口文件描述符：
close(sockfd);
这样就不能再对此套接口做任何的读写操作了。
使用系统调用shutdown()，可有更多的控制权。它允许你在某一个方向切断通信，或者切断双方的通信：
int shutdown(int sockfd,int how);
第一个参数是你希望切断通信的套接口文件描述符。第二个参数how值如下：
0 —- Further receives are disallowed
1 —- Further sends are disallowed
2 -— Further sends and receives are disallowed(likeclose())
shutdown()如果成功则返回0，如果失败则返回-1。
getpeername()
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这个系统的调用十分简单。它将告诉你是谁在连接的另一端：
#include <sys/socket.h>
int getpeername(int sockfd, struct sockaddr* addr,int* addrlen);
第一个参数是连接的数据流套接口文件描述符。
第二个参数是指向包含另一端的信息的数据结构sockaddr的指针。
第三个参数可以设置为sizeof(struct sockaddr)。
如果出错，系统调用将返回-1。
一旦你获得了它们的地址，你可以使用inet_ntoa()或者gethostbyaddr()来得到更多的信息。
gethostname()
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系统调用gethostname()比系统调用getpeername()还简单。它返回程序正在运行的计算机的名字。系统调用gethostbyname()可以使用这个名字来决定你的机器的IP地址。
下面是一个例子：
#include <unistd.h>
int gethostname(char *hostname, size_t size);
如果成功，gethostname将返回0。如果失败，它将返回-1。