转自：http://blog.csdn.net/guoping16/article/details/6584382
1. 基本套接字函数
（1）socket函数原型
| socket(建立一个socket文件描述符) |
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 建立一个socket文件描述符 |
| 函数原型 | int socket(int domain, int type, int protocol) |
| 函数传入值 | 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 |
| 函数返回值 | 成功：socket文件描述符 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
表18-1列出了当进行socket调用时，中协议簇（domain）与类型(type)可能产生的组合。
表18-1 socket中协议簇（domain）与类型(type)组合表
| | AF_INET | AF_INET6 | AF_LOCAL | AF_ROUTE | AF_KEY |
| SOCK_STREAM | TCP | TCP | Yes | | |
| SOCK_DGRAM | UDP | UDP | Yes | | |
| SOCK_RAW | IPv4 | IPv6 | | Yes | Yes |
（2）bind函数原型
| bind(将一个本地协议地址与socket文件描述符联系起来) |
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 将一个协议地址与socket文件描述符联系起来 |
| 函数原型 | int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen) |
| 函数传入值 | 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) |
| 函数返回值 | 成功：0 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
利用bind函数绑定地址时，可以指定IP地址和端口号，也可以指定其中之一，甚至一个也不指定。可以使用通配地址INADDR_ANY（为宏定义，其值等于0），它通知内核选择IP地址。表18-2列出了设置socket地址结构的几种方式，但在实际中，绑定的端口号都需要指定。
表18-2 设置socket地址结构的几种方式
| 进程指定 | 说 明 |
| IP地址 | 端口 |
| 通配地址INADDR_ANY | 0 | 内核自动选择IP地址和端口号 |
| 通配地址INADDR_ANY | 非0 | 内核自动选择IP地址，进程指定端口号 |
| 本地IP地址 | 0 | 进程指定IP地址，内核自动选择端口号 |
| 本地IP地址 | 非0 | 进程指定IP地址和端口号 |
（3）listen函数原型
| listen (等待连接) |
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 等待连接 |
| 函数原型 | int listen(int sockfd, int backlog) |
| 函数传入值 | sockfd | 监听socket文件描述符 |
| backlog | 套接字排队的最大连接个数 |
| 函数返回值 | 成功：0 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
| 特别说明 | 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 |
（4）connect函数原型
| connect(建立socket连接) |
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 建立socket连接 |
| 函数原型 | int connect(int sockfd, const struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen) |
| 函数传入值 | 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) |
| 函数返回值 | 成功：0 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
| 附加说明 | 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 |
（5）accept函数原型
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 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 |
| 函数原型 | int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen) |
| 函数传入参数 | sockfd: socket文件描述符 |
| addrlen：addr的大小，可设置为sizeof(struct sockaddr) |
| 函数传出参数 | addr：填入远程主机的地址数据 |
| 函数返回值 | 成功：实际读取字节数 |
| 失败：-1，错误代码存放在error中 |
| 附加说明 | 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 |
（6）close函数原型
| close (关闭连接的socket文件描述符) |
| 所需头文件 | #include <unistd.h> |
| 函数说明 | 关闭连接的socket文件描述符 |
| 函数原型 | int close(int sockfd) |
| 函数传入值 | sockfd：socket文件描述符 |
| 函数返回值 | 成功：0 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
| 附加说明 | 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） |
（7）shutdown函数原型
| shutdown(终止socket通信) |
| 所需头文件 | #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 终止socket通信 |
| 函数原型 | int shutdown(int s, int how) |
| 函数传入值 | s | 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 |
| 函数返回值 | 成功：0 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
（8）read函数原型
| 所需头文件 | #include <unistd.h> |
| 函数说明 | 从打开的socket文件流中读取数据，这里仅说明此函数应用于socket的情况 |
| 函数原型 | ssize_t read(int fd, void *buf ,size_t count) |
| 函数传入参数 | fd: socket文件描述符 |
| count：最大读取字节数 |
| 函数传出参数 | buf：读取数据的首地址 |
| 函数返回值 | 成功：实际读取字节数 |
| 失败：-1，错误代码存放在error中 |
| 附加说明 | 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 |
（9）write函数原型
| 所需头文件 | #include <unistd.h> |
| 函数说明 | 向socket文件流中写入数据，这里仅说明此函数应用于socket的情况 |
| 函数原型 | ssize_t write (int fd,const void *buf,size_t count) |
| 函数传入参数 | fd: socket文件描述符 |
| buf：写入数据的首地址 |
| count：最大写入字节数 |
| 函数返回值 | 成功：实际写入的字节数 |
| 失败：-1，错误代码存放在error中 |
| 附加说明 | 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 |
2. 高级套接字函数
recv和send函数提供了和read和write差不多的功能。不过它们提供了第四个参数来控制读写操作。
（1） send函数原型
| send(通过socket文件描述符发送数据到对方) |
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 通过socket文件描述符发送数据到对方 |
| 函数原型 | ssize_t send(int s, const void *buf, size_t len, int flags) |
| 函数传入值 | 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 |
| 函数返回值 | 成功：实际发送的字节数 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
（2） recv函数原型
| recv(通过socket文件描述符从对方接收数据) |
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 通过socket文件描述符从对方接收数据 |
| 函数原型 | ssize_t recv(int s, void *buf, size_t len, int flags) |
| 函数传入值 | 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 |
| 函数传出值 | buf | 接收数据的首地址 |
| 函数返回值 | 成功：实际发送的字节数 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
3. 套接字属性控制函数
系统提供getsockopt、setsockopt两函数获取和修改套接字结构中一些属性，通过修改这些属性，可以调整套接字的性能，进而调整应用程序的性能。
（1） getsockopt函数原型
| getsockopt(获取套接字的属性) |
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 获取套接字的属性 |
| 函数原型 | int getsockopt(int s, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen) |
| 函数传入值 | 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，具体见表18-3 |
| 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 |
表18-3 套接字属性表
| level(级别) | optname(选项名 | 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 | int |
| IP_TTL | 生存时间 | int |
| IPPRO_TCP | TCP_MAXSEG | TCP最大数据段的大小 | int |
| CP_NODELAY | 不使用Nagle算法 | int |
（2）setsockopt函数原型
| setsockopt(设置套接字的属性) |
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 设置套接字的属性 |
| 函数原型 | int setsockopt(int s, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen) |
| 函数传入值 | 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，具体见表18-3 |
| optval | 设置的属性值 |
| optlen | optval的长度 |
| 函数返回值 | 成功：0 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
（3）getsockopt、setsockopt函数举例
sockopt.c源代码如下：
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int main()
{
int sockfd,optval,optlen = sizeof(int);
int sndbuf = 0 ;
int rcvbuf = 0 ;
int flag;
if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))<0)
{
perror("socket") ;
return -1 ;
}
getsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_TYPE,&optval,&optlen);
printf("optval = %d\n",optval);
optlen = sizeof(sndbuf);
flag = getsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,&sndbuf,&optlen);
printf("sndbuf=%d\n",sndbuf) ;
printf("flag=%d\n",flag) ;
sndbuf = 51200;
flag = setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,&sndbuf, optlen);
sndbuf=0 ;
flag = getsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,&sndbuf,&optlen);
printf("sndbuf=%d\n",sndbuf) ;
printf("flag=%d\n",flag) ;
close(sockfd);
return 0 ;
}
编译 gcc sockopt.c -o sockopt。
执行 ./sockopt， 执行结果如下：
optval = 1
sndbuf=16384
flag=0
sndbuf=102400
flag=0
4. UDP读写函数
UDP套接字是无连接协议，必须使用sendto函数发送数据，必须使用recvfrom函数接收数据，发送时需指明目的地址。sendto函数与send功能基本相同，recvfrom与recv功能基本相同，只不过sendto函数和recvfrom函数参数中都带有对方地址信息，这两个函数是专门为UDP协议提供的。
（1）sendto函数原型
| sendto(通过socket文件描述符发送数据到对方) |
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 通过socket文件描述符发送数据到对方，用于UDP协议 |
| 函数原型 | ssize_t sendto(int s, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *to, socklen_t tolen) |
| 函数传入值 | 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) |
| 函数返回值 | 成功：实际发送的字节数 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
(2) recvfrom函数
| recv(通过socket文件描述符从对方接收数据) |
| 所需头文件 | #include <sys/types.h> #include <sys/socket.h> |
| 函数说明 | 通过socket文件描述符从对方接收数据，用于UDP协议 |
| 函数原型 | ssize_t recvfrom(int s, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *from, socklen_t *fromlen) |
| 函数传入值 | 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) |
| 函数传出值 | buf | 接收数据的首地址 |
| from | 存放发送方的IP地址和端口 |
| 函数返回值 | 成功：实际发送的字节数 |
| 失败：-1，失败原因存于error中 |
摘录自《深入浅出Linux工具与编程》
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