操作系统：Linux

主要简述：Socket编程常用函数

编程语言：c语言

本文涉及到的函数有

socket()、bind()、connect()、listen()、accept()、send()、recv()

涉及到的结构体有

sockaddr_in、in_addr、sockaddr

socket()函数

创建套接字

头文件

#include <sys/socket.h>

函数原型

int socket(int af, int type, int protocol);

af：IP地址的类型

• AF_INET ： IPv4
• AF_INET6： IPV6

type：数据传输方式

• SOCK_STREAM：面向连接的数据传输方式
• SOCK_DGRAM：无连接的数据传输方式

protocol：传输协议

• IPPROTO_TCP：TCP传输协议
• IPPTOTO_UDP：UDP传输协议

返回值

• 成功：0
• 失败：-1

举例

使用IPv4协议、面向连接的数据传输方式、TCP传输协议，来创建套接字

int tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);

一般情况下有了 af 和 type 两个参数就可以创建套接字了，操作系统会自动推演出协议类型

所以上述例子也可以写出以下形式（将传输协议设为0）

int tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

bind()函数

地址绑定，将套接字与地址关联

头文件

#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>

函数原型

int bind(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

sockfd：socket文件描述符

addr：sockaddr 结构体变量的指针

addrlen：addr 变量的大小

返回值

• 成功：0
• 失败：-1

举例

//创建套接字 
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP); 
//创建sockaddr_in结构体变量 
struct sockaddr_in serv_addr; 
memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr)); //每个字节都用0填充 
serv_addr.sin_family = AF_INET; //使用IPv4地址 
serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1"); //具体的IP地址 
serv_addr.sin_port = htons(1234); //端口 
//将套接字和IP、端口绑定 
bind(sockfd, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));

sockaddr_in 结构体

struct sockaddr_in{ 
    sa_family_t sin_family; //地址族，也就是地址类型 
    uint16_t sin_port; //16位的端口号 
    struct in_addr sin_addr; //32位IP地址 
    char sin_zero[8]; //不使用，一般用0填充 
};

端口号需要用 htons() 函数转换

in_addr 结构体

头文件

#include <netinet/in.h> 

结构体

struct in_addr{ 
    in_addr_t s_addr; //32位的IP地址 
};

sockaddr 结构体

struct sockaddr{ 
    sa_family_t sin_family; //地址族，也就是地址类型 
    char sa_data[14]; //IP地址和端口号 
};

sockaddr 是一种通用的结构体，可以用来保存多种类型的IP地址和端口号，而 sockaddr_in 是专门用来保存 IPv4 地址的结构体

connect() 函数

建立连接，创建与指定外部端口的连接

头文件

#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>

函数原型

int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen);

sockfd：socket文件描述符

addr：sockaddr 结构体变量的指针

addrlen：addr 变量的大小

返回值

• 成功：0
• 失败：-1

举例

connect(sockfd, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) 

listen() 函数

让套接字进入被动监听状态

使得一个进程可以接受其它进程的请求，从而成为一个服务器进程

• 被动监听：指当没有客户端请求时，套接字处于“睡眠”状态，只有当接收到客户端请求时，套接字才会被“唤醒”来响应请求

头文件

#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>

函数原型

int listen(int sockfd, int backlog);

sockfd：被监听的套接字的标识符

backlog：请求队列的最大长度（能存放多少个客户端请求）

• 请求队列：当套接字正在处理客户端请求时，如果有新的请求进来，套接字将把新的请求放入缓冲区，再从缓冲区取出请求 ，此缓冲区称为请求队列

返回值

• 成功：0
• 失败：-1

举例

#define BACKLOG 10 
... 
if (listen(sockfd, BACKLOG) == -1) { 
    perror("listen出错！"); 
    exit(1); 
}

accept() 函数

在一个套接口接受一个连接，当套接字处于监听状态时，可以通过 accept() 函数来接收客户端请求

accept() 会阻塞程序执行（后面代码不能被执行），直到有新的请求到来

头文件

#include<sys/socket.h>

函数原型

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

sockfd：服务器端套接字的标识符

addr：sockaddr 结构体变量的指针

addrlen：addr 变量的大小

返回值

• 成功：返回接收到的套接字的描述符
• 失败：-1

举例

struct sockaddr_in cli_addr; 
sin_size = sizeof(cli_addr); 
accept(sockfd, (struct sockaddr *)&cli_addr, &sin_size));

send()函数

发送数据

将数据由指定的socket 传给对方主机

头文件

#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>

函数原型

int send(int s, const void * msg, int len, unsigned int falgs);

s：以建立好连接的socket标识符

msg：发送的消息内容

len：发送内容的长度

falgs：一般设为0

返回值

• 成功：返回实际传送出去的字符数
• 失败：-1

举例

client_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&remote_addr, &sin_size));
... 
send(client_fd, "Hello, this is a message\n", 26, 0);

recv()函数

接收数据

接收远端主机经指定的 socket 传来的数据, 并把数据存到 buf 指向的内存空间

头文件

#include <sys/types.h> 
#include <sys/socket.h>

函数原型

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

sock：接收端套接字描述符

buf：指定缓冲区，存放接收到的数据

len：缓冲区的长度

flags：一般设为0

返回值

• 成功：返回接收到的字符数
• 失败：-1

举例

#define MAXDATASIZE 100 /*每次最大数据传输量 */ 
recv(sockfd, buf, MAXDATASIZE, 0))