socket基礎詳解 小白白

\#include <arpa/inet.h>

uint16_t htons(uint16_t hostshort);（將主機位元組序轉換為網路位元組序16位 2個位元組） 

uint32_t htonl(uint32_t hostlong);（將主機位元組序轉換為網路位元組序32位 4個位元組）

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);  將網洛位元組序轉換為主機位元組序 （32位 4位元組）

uint16_t ntohs(uint16_t netshort);  將網路位元組序轉換為主機位元組序（16位  2位元組）

inet_pton() 將字串型別的位元組序轉換為網路位元組序

inet_ntop()網路位元組序的地址轉換位字串型別的地址

其中inet_pton和inet_ntop不僅可以轉換IPv4的in_addr，還可以轉換IPv6的in6_addr。

int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

​const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);

af 取值可選為 AF_INET 和 AF_INET6 ，即和 ipv4 和ipv6對應

支援IPv4和IPv6

• *sockaddr資料結構*

很多網路程式設計函式誕生早於IPv4協議，那時候都使用的是sockaddr結構體,為了向前相容，現在sockaddr（以前的）退化成了（void *）的作用，傳遞一個地址給函式，至於這個函式是sockaddr_in（現在的需轉換成以前的結構指標保證相容）（可放更多的ip 佔更多的空間）還是其他的，由地址族確定，然後函式內部再強制型別轉化為所需的地址型別。

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#include <sys/types.h> 

#include <sys/socket.h>

socket函式//建立信箱

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

domain:

​	AF_INET 這是大多數用來產生socket的協議，使用TCP或UDP來傳輸，用IPv4的地址

    AF_INET6 與上面類似，不過是來用IPv6的地址

​	AF_UNIX 本地協議，使用在Unix和Linux系統上，一般都是當客戶端和伺服器在同一臺及其上的時候  使用同一臺主機沒必要經過網路

type:

​	SOCK_STREAM 這個協議是按照順序的、可靠的、資料完整的基於位元組流的連線。這是一個使用最多的socket型別，這個socket是使用TCP來進行傳輸。

​	SOCK_DGRAM 這個協議是無連線的、固定長度的傳輸呼叫。該協議是不可靠的，使用UDP來進行它的連線。

​	SOCK_SEQPACKET該協議是雙線路的、可靠的連線，傳送固定長度的資料包進行傳輸。必須把這個包完整的接受才能進行讀取。

​	SOCK_RAW socket型別提供單一的網路訪問，這個socket型別使用ICMP公共協議。（ping、traceroute使用該協議）

​	SOCK_RDM 這個型別是很少使用的，在大部分的作業系統上沒有實現，它是提供給資料鏈路層使用，不保證資料包的順序

protocol:

​	傳0 表示使用預設協議。

返回值：

​	成功：返回指向新建立的socket的檔案描述符，失敗：返回-1，設定errno

*bind 函式*//繫結

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

sockfd：

​	socket檔案描述符

addr:

​	構造出IP地址加埠號

addrlen:

​	sizeof(addr)長度

返回值：

​	成功返回0，失敗返回-1, 設定errno

struct sockaddr_in servaddr;

bzero(&servaddr, sizeof(servaddr));//使用之前必須清空

servaddr.sin_family = AF_INET;//協議

servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//監聽的地址

servaddr.sin_port = htons(6666);//埠

*listen 函式*//監聽

int listen(int sockfd, int backlog);

sockfd:

​	socket檔案描述符

backlog:

​	在Linux 系統中，它是指排隊等待建立3次握手佇列長度 如果這個佇列滿了再有客戶端來進行三次握手是失敗的，直到完成3次握手之後的客戶端連結被清出佇列，就空出了位置 ，就可以繼續連結，併發越大就設定大一點，如果這個佇列滿了，多餘的客戶端連結就會被忽略掉

檢視系統預設backlog

cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog

`` 

改變 系統限制的backlog 大小

vim /etc/sysctl.conf

最後新增
net.core.somaxconn = 1024

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 1024


儲存，然後執行
sysctl -p

檢視是否生效

sysctl -a | grep 1024

//相當於可以同時等待監聽最多有多少個連結 返回int型別 listen()成功返回0，失敗返回-1。 錯誤都會在errno中 這個佇列存放還沒有進行三次握手的連結 當完成三次握手之後 就執行accept（接受連結）就可以接收資料

//三次握手概念：（客戶端commect 之後傳送訊息給服務端 這是第一次握手，服務端收到回一個資訊給客戶端，這是第二次握手，客戶端收到再發信給服務端 這是第3次握手 完成之後就可以進行讀寫操作

****accept 函式****//接收客戶端的連結//接收信箱 返回跟客戶端得sock

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

sockdf:

​	socket檔案描述符

addr:

​	傳出引數，返回連結客戶端地址資訊，含IP地址和埠號

addrlen:

​	傳入傳出引數（值-結果）,傳入sizeof(addr)大小，函式返回時返回真正接收到地址結構體的大小

返回值：

​	成功返回一個新的socket檔案描述符，用於和客戶端通訊，失敗返回-1，設定errno

//伺服器呼叫accept()接受連線，如果伺服器呼叫accept()時還沒有客戶端的連線請求，就阻塞等待直到有客戶端連線上來

****connect函式****客戶端連結函式

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

sockdf:

​	socket檔案描述符

addr:

​	傳入引數，指定伺服器端地址資訊，含IP地址和埠號

addrlen:

​	傳入引數,傳入sizeof(addr)大小

返回值：

​	成功返回0，失敗返回-1，設定errno

客戶端需要呼叫connect()連線伺服器，connect和bind的引數形式一致，區別在於bind的引數是自己的地址，而connect的引數是對方的地址。connect()成功返回0，出錯返回-1。

*出錯處理函式*

我們知道，系統函式呼叫不能保證每次都成功，必須進行出錯處理，這樣一方面可以保證程式邏輯正常，另一方面可以迅速得到故障資訊。

出錯處理函式

#include <errno.h>

#include <string.h>

char *strerror(int errnum);//此函式可寫入到日誌

errnum:

//比如

perror_exit(const char * des){

  //fprintf(stderr, "%s error, reason: %s\n", des, strerror(errno));//如果出錯錯誤資訊就會在全域性的errno，stderr表示列印到標準出錯des表示哪個地方出錯就傳字串進去就可以列印出錯誤

  perror(des);//此函式只是列印到標誌出錯資訊，不寫入日誌

  exit(1);

}