前沿拓展：

本文主要給大家分享網(wǎng)絡(luò)七層概念之網(wǎng)絡(luò)編程socket，前邊的章節(jié)已經(jīng)給大家講述了鏈路層、物理層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層、傳輸層等，歡迎學(xué)習(xí)嵌入式網(wǎng)絡(luò)編程的朋友關(guān)注、轉(zhuǎn)載和發(fā)表評(píng)論！
（絕對(duì)的好文，建議先收藏和轉(zhuǎn)載?。?/p>

*/ 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);

……

……

}

注意：我們使用了套接字描述符 new_fd 用來(lái)進(jìn)行所有的 send() 和 recv() 調(diào)用。如果你只想獲

得一個(gè)單獨(dú)的連接，那么你可以將原來(lái)的 sock_fd 關(guān)掉（調(diào)用 close())，這樣的話就可以阻止以后的連接了。

在面向連接的通信中客戶機(jī)要做如下一些事：

· 調(diào)用 socket() 函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)套接字。

· 調(diào)用 connect() 函數(shù)試圖連接服務(wù)。

· 如果連接成功調(diào)用 write() 函數(shù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)，調(diào)用 read() 函數(shù)接收引入的應(yīng)答。

8.5.6 send()和 recv()函數(shù)

這兩個(gè)函數(shù)是最基本的，通過(guò)連接的套接字流進(jìn)行通訊的函數(shù)。

如果你想使用無(wú)連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)的話，請(qǐng)參考下面的 sendto() 和 recvfrom() 函數(shù)。

send() 函數(shù)的聲明：

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);

send 的參數(shù)含義如下：

· sockfd 是代表你與遠(yuǎn)程程序連接的套接字描述符。

· msg 是一個(gè)指針，指向你想發(fā)送的信息的地址。

· len 是你想發(fā)送信息的長(zhǎng)度。

· flags 發(fā)送標(biāo)記。一般都設(shè)為 0（你可以查看 send 的 man pages 來(lái)獲得其他的參數(shù)值并且明白各個(gè)參數(shù)所代表的含義）。

下面看看有關(guān) send() 函數(shù)的代碼片段： char *msg = ” Hello! World!”;

int len, bytes_sent;

……

……

len = strlen(msg);

bytes_sent = send(sockfd, msg, len, 0);

……

……

……

send()函數(shù)在調(diào)用后會(huì)返回它真正發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

注意：send() 所發(fā)送的數(shù)據(jù)可能少于你給它的參數(shù)所指定的長(zhǎng)度！

因?yàn)槿绻憬o send() 的參數(shù)中包含的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 send() 所能一次發(fā)送的數(shù)據(jù)，則

send() 函數(shù)只發(fā)送它所能發(fā)送的最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，第二它相信你會(huì)把剩下的數(shù)據(jù)再次調(diào)用它來(lái)進(jìn)行第二次發(fā)送。

所以，記住如果 send() 函數(shù)的返回值小于 len 的話，則你需要再次發(fā)送剩下的數(shù)據(jù)。幸運(yùn)的是， 如果包足夠小（小于 1K），那么 send() 一般都會(huì)一次發(fā)送光的。

像上面的函數(shù)一樣，send() 函數(shù)如果發(fā)生錯(cuò)誤，則返回 – 1，錯(cuò)誤代碼存儲(chǔ)在全局變量 errno中。

下面我們來(lái)看看 recv() 函數(shù)。

函數(shù) recv() 調(diào)用在許多方面都和 send() 很相似，下面是 recv() 函數(shù)的聲明：

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int recv(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags）;

recv()的參數(shù)含義如下：

· sockfd 是你要讀取數(shù)據(jù)的套接字描述符。

· buf 是一個(gè)指針，指向你能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存緩存區(qū)域。

· len 是緩存區(qū)的最大尺寸。

· flags 是 recv() 函數(shù)的一個(gè)標(biāo)志， 一般都為 0（具體的其他數(shù)值和含義請(qǐng)參考 recv() 的man pages）。

recv() 返回它所真正收到的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。（也就是存到 buf 中數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度）。如果返回 –1 則代表發(fā)生了錯(cuò)誤（比如網(wǎng)絡(luò)以外中斷、對(duì)方關(guān)閉了套接字連接等），全局變量 errno 里面存儲(chǔ)了錯(cuò)誤代碼。

很簡(jiǎn)單，不是嗎？現(xiàn)在你已經(jīng)可以使用套接字連接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)和接受數(shù)據(jù)了！

Ya! 你現(xiàn)在已經(jīng)成為了一個(gè) Linux 下的網(wǎng)絡(luò)程序員了！

8.5.7 sendto()和 recvfrom()函數(shù)

這兩個(gè)函數(shù)是進(jìn)行無(wú)連接的 UDP 通訊時(shí)使用的。使用這兩個(gè)函數(shù)，則數(shù)據(jù)會(huì)在沒有建立過(guò)任何連接的網(wǎng)絡(luò)上傳輸。因?yàn)閿?shù)據(jù)報(bào)套接字無(wú)法對(duì)遠(yuǎn)程主機(jī)進(jìn)行連接，想想我們?cè)诎l(fā)送數(shù)據(jù)前需要知道些什么 呢？

對(duì)了！是遠(yuǎn)程主機(jī)的 IP 地址和端口！

下面是 sendto()函數(shù)和 recvfrom()函數(shù)的聲明：

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int sendto（int sockfd, const void *msg, int len, unsigned int flags, const struct sockaddr *to, int tolen）;

和你所看到的一樣，這個(gè)函數(shù)和 send()函數(shù)基本一致。

· sockfd 是代表你與遠(yuǎn)程程序連接的套接字描述符。

· msg 是一個(gè)指針，指向你想發(fā)送的信息的地址。

· len 是你想發(fā)送信息的長(zhǎng)度。

· flags 發(fā)送標(biāo)記。一般都設(shè)為 0。 （你可以查看 send 的 man pages 來(lái)獲得其他的參數(shù)值并且明白各個(gè)參數(shù)所代表的含義）

· to 是一個(gè)指向 struct sockaddr 結(jié)構(gòu)的指針，里面包含了遠(yuǎn)程主機(jī)的

IP 地址和端口數(shù)據(jù)。

· tolen 只是指出了 struct sockaddr 在內(nèi)存中的大小sizeof(struct sockaddr)。

和 send() 一樣，sendto() 返回它所真正發(fā)送的字節(jié)數(shù)（當(dāng)然也和 send() 一樣，它所真正發(fā)送的字節(jié)數(shù)可能小于你所給它的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)）。 當(dāng)它發(fā)生錯(cuò)誤的時(shí)候，也是返回– 1，同時(shí)全局變量

errno 存儲(chǔ)了錯(cuò)誤代碼。

同樣的，recvfrom() 函數(shù)和 recv() 函數(shù)也基本一致。

recvfrom() 的聲明為：

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int recvfrom(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags struct sockaddr *from, int *fromlen);

其參數(shù)含義如下：

· sockfd 是你要讀取數(shù)據(jù)的套接字描述符。

· buf 是一個(gè)指針，指向你能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存緩存區(qū)域。

· len 是緩存區(qū)的最大尺寸。

· flags 是 recvfrom() 函數(shù)的一個(gè)標(biāo)志， 一般都為 0 （具體的其他數(shù)值和含義請(qǐng)參考 recvfrom() 的 man pages）。

· from 是一個(gè)本地指針，指向一個(gè) struct sockaddr 的結(jié)構(gòu)（里面存有源 IP 地址和端口數(shù)）。

· fromlen 是一個(gè)指向一個(gè) int 型數(shù)據(jù)的指針，它的大小應(yīng)該是sizeof（struct sockaddr）．當(dāng)函數(shù)返回的時(shí)候，

formlen 指向的數(shù)據(jù)是 form 指向的 struct sockaddr 的實(shí)際大小。

recvfrom() 返回它接收到的字節(jié)數(shù)，如果發(fā)生了錯(cuò)誤，它就返回 – 1，全局變量 errno 存儲(chǔ)了錯(cuò)誤代碼。

如果一個(gè)信息大得緩沖區(qū)都放不下，那么附加信息將被砍掉。該調(diào)用可以立即返回，也可以**的 等待。這取決于你把 flags 設(shè)置成什么類型。你甚至可以設(shè)置超時(shí)(timeout)值。

在說(shuō)明書(man pages)中可以找到 recvfrom 的更多信息。

注意：如果你使用 cnnect() 連接到了一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)套接字的服務(wù)器程序上，那么你就可以使用

send() 和 recv() 函數(shù)來(lái)傳輸你的數(shù)據(jù)。不要以為你在使用一個(gè)流式的套接字，你所使用的仍然是一個(gè)用戶數(shù)據(jù)報(bào)的套接字，只不過(guò)套接字界面在 send() 和 recv()的時(shí)候自動(dòng)幫助你加上了目標(biāo)地址， 目標(biāo)端口的信息。

8.5.8 close()和 shutdown()函數(shù)

程序進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸完畢后，你需要關(guān)閉這個(gè)套接字描述符所表示的連接。實(shí)現(xiàn)這個(gè)非常簡(jiǎn)單，只需 要使用標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)閉文件的函數(shù)：close()。

使 用 方 法 ： close(sockfd);

執(zhí)行 close()之后，套接字將不會(huì)在允許進(jìn)行讀**作和寫**作。任何有關(guān)對(duì)套接字描述符進(jìn)行讀和寫的**作都會(huì)接收到一個(gè)錯(cuò)誤。

如果你想對(duì)網(wǎng)絡(luò)套接字的關(guān)閉進(jìn)行進(jìn)一步的**作的話，你可以使用函數(shù) shutdown()。它允許你進(jìn)行單向的關(guān)閉**作，或是全部禁止掉。

shutdown()的聲明為：

#include <sys/socket.h>

int shutdown（int sockfd, int how）; 它的參數(shù)含義如下：

· sockfd 是一個(gè)你所想關(guān)閉的套接字描述符。

· how 可以取下面的值。0 表示不允許以后數(shù)據(jù)的接收**；1 表示不允許以后數(shù)據(jù)的發(fā)送**作；

2 表示和 close() 一樣，不允許以后的任何**作（包括接收，發(fā)送數(shù)據(jù)）。

shutdown() 如果執(zhí)行成功將返回 0，如果在調(diào)用過(guò)程中發(fā)生了錯(cuò)誤，它將返回–1，全局變量 errno中存儲(chǔ)了錯(cuò)誤代碼。

如果你在一個(gè)未連接的數(shù)據(jù)報(bào)套接字上使用 shutdown() 函數(shù)（還記得可以對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)套接字 UDP 進(jìn)行 connect() **作嗎？），它將什么也不做。

8.5.9 setsockopt()和 getsockopt()函數(shù)

Linux 所提供的 socket 庫(kù)含有一個(gè)錯(cuò)誤（bug）。此錯(cuò)誤表現(xiàn)為你不能為一個(gè)套接字重新啟用同一個(gè)端口號(hào)，即使在你正常關(guān)閉該套接字以后。例如，比方說(shuō)，你編寫一個(gè)服務(wù)器在一個(gè)套接字上等待的 程序。服務(wù)器打開套接字并在其上偵聽是沒有問(wèn)題的。無(wú)論如何，總有一些原因（不管是正常還是非正 常的結(jié)束程序）使你的程序需要重新啟動(dòng)。然而重啟動(dòng)后你就不能把它綁定在原來(lái)那個(gè)端口上了。從

bind() 系統(tǒng)調(diào)用返回的錯(cuò)誤代碼總是報(bào)告說(shuō)你試圖連接的端口已經(jīng)被別的進(jìn)程所綁定。

問(wèn)題就是 Linux 內(nèi)核在一個(gè)綁定套接字的進(jìn)程結(jié)束后從不把端口標(biāo)記為未用。在大多數(shù)

Linux/UNIX 系統(tǒng)中，端口可以被一個(gè)進(jìn)程重復(fù)使用，甚至可以被其它進(jìn)程使用。

在 Linux 中繞開這個(gè)問(wèn)題的辦法是，當(dāng)套接字已經(jīng)打開但尚未有連接的時(shí)候用 setsockopt() 系統(tǒng)調(diào)用在其上設(shè)定選項(xiàng)（options）。而 getsockopt() 可以從給定的套接字取得選項(xiàng)。

這里是這些調(diào)用的語(yǔ)法：

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

int getsockopt(int sockfd, int level, int name,

char *value, int *optlen); int setsockopt(int sockfd, int level, int name,

char *value, int *optlen); 下面是兩個(gè)調(diào)用的參數(shù)說(shuō)明：

· sockfd 必須是一個(gè)已打開的套接字。

· level 是函數(shù)所使用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（protocol level） （TCP/IP 協(xié)議使用

PPROTO_TCP，套接字標(biāo)準(zhǔn)的選項(xiàng)實(shí)用 SOL_SOCKET）。

· name 選項(xiàng)在套接字說(shuō)明書中（man page）有詳細(xì)說(shuō)明。

· value 指向?yàn)?getsockopt()函數(shù)所獲取的值，setsockopt()函數(shù)所設(shè)置的值的地址。

· optlen 指針指向一個(gè)整數(shù)，該整數(shù)包含參數(shù)以字節(jié)計(jì)算的長(zhǎng)度。

現(xiàn)在我們?cè)倩氐?Linux 的錯(cuò)誤上來(lái)．當(dāng)你打開一個(gè)套接字時(shí)必須同時(shí)用下面的代碼段來(lái)調(diào)用

setsockopt() 函數(shù)：

/* 設(shè)定參數(shù)數(shù)值 */

opt = 1; len = sizeof(opt);

/* 設(shè)置套接字屬性 */ setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,&len);

setsockopt()函數(shù)還有很多其他用法，請(qǐng)參考幫助頁(yè)（man pages）。

8.5.10 getpeername() 函數(shù)

這個(gè)函數(shù)可以取得一個(gè)已經(jīng)連接上的套接字的遠(yuǎn)程信息（比如 IP 地址和端口），告訴你在遠(yuǎn)程和你連接的到底是誰(shuí)。

它的聲明為：

#include <sys/socket.h>

int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen); 下面是參數(shù)說(shuō)明：

· sockfd 是你想取得遠(yuǎn)程信息的那個(gè)套接字描述符。

· addr 是一個(gè)指向 struct sockaddr （或是 struct sockaddr_in）的指針。

· addrlen 是一個(gè)指向 int 的指針，應(yīng)該賦于 sizeof(struct sockaddr)的大小。

如果在函數(shù)執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)了錯(cuò)誤，函數(shù)將返回 –1，并且錯(cuò)誤代碼儲(chǔ)存在全局變量 errno 中。當(dāng)你擁有了遠(yuǎn)程連接用戶的 IP 地址，你就可以使用 inet_ntoa() 或 gethostbyaddr() 來(lái)輸出

信息或是做進(jìn)一步的處理。

8.5.11 gethostname()函數(shù)

gethostname() 函數(shù)可以取得本地主機(jī)的信息．它比 getpeername() 要容易使用一些。

它返回正在執(zhí)行它的計(jì)算機(jī)的名字。返回的這個(gè)名字可以被 gethostbyname() 函數(shù)使用，由此可以得到本地主機(jī)的 IP 地址。

下面是它的聲明：

#include <unistd.h>

int gethostname(char *hostname, size_t size); 參數(shù)說(shuō)明如下：

· hostname 是一個(gè)指向字符數(shù)組的指針，當(dāng)函數(shù)返回的時(shí)候，它里面的數(shù)據(jù)就是本地的主機(jī)的名字。

· size 是 hostname 指向的數(shù)組的長(zhǎng)度。

函數(shù)如果成功執(zhí)行，它返回 0，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，則返回–1，全局變量 errno 中存儲(chǔ)著錯(cuò)誤代碼。

拓展知識(shí)：