Linux网络编程——常用IO函数

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内容来源：
  《Linux网络编程》

IO函数的比较

  read()/write()、readv()/writev()可对所有文件描述符使用。
  recv()/send()、recvfrom()/writeto()、recvmsg()/sendmsg()只能操作套接字描述符。
  readv()/writev()、recvmsg()/sendmsg()可操作多个缓冲区
  read()/write()、recv()/send()、recvfrom()/sendto()只能操作单个缓冲区
  recv()/send()、recvfrom()/sendto()、recvmsg()/sendmsg()具有可选标志
  recvfrom()/sendto()、recvmsg()/sendmsg()可选择对方的IP地址
  recvmsg()/sendmsg()可选择的控制信息，能进行高级操作。
  表9.8为函数使用时的特点，○标记的为具有此种属性:

read()函数

  函数功能：从文件描述符(FD)所指文件中，读取NBYTES个字节的数据到BUF指针所指的内存中。

项目	说明
函数原型	ssize_t read (int __fd, void *__buf, size_t __nbytes)
头文件	unistd.h
参数说明	1.__fd:文件描述符： 指向已打开文件的句柄
	2.__buf:缓冲区： 指向一块用于存储的内存区域
	3.__nbytes：字节数： 调用一次read操作，应该读取的字节字符个数
返回值	返回实际上读取的字符数量，错误为-1,EOF为0。
注意	①EOF = end of file，此处用来表达到达文件末尾

write ()函数

  函数功能：将N个字节的缓冲区（BUF）内容写入文件描述符（FD）所指文件中。

项目	说明
函数原型	ssize_t write (int __fd, const void *__buf, size_t __n)
头文件	unistd.h
参数说明	1.__fd：文件描述符： 指向已打开文件的句柄
	2.__buf：缓冲区： 指向一块存有内容的内存区域
	3.__n：字节数： 调用一次write操作，应该写入的字节字符个数
返回值	返回实际所写入的字节数，错误返回-1,错误代码存入errno中。
注意	①EINTR 此调用被信号所中断. ②EAGAIN 当使用不可阻断I/O 时 (O_NONBLOCK), 若无数据可读取则返回此值. ③EADF 参数fd 非有效的文件描述词, 或该文件已关闭.

recv()函数

  函数功能：用于接收数据。
    从套接字FD接收N个字节的数据到缓冲区BUF，操作方式由flag指定。

项目	说明
函数原型	extern ssize_t recv (int __fd, void *__buf, size_t __n, int __flags);
头文件	sys/types.h、sys/socket.h
参数说明	1.__fd：套接字文件描述符： 指定接收端的套接字文件描述符
	2.__buf：缓冲区 指向用来存放接收到数据的区域
	3.__n：缓冲区长度 指明接收缓冲区的长度
	4.__flags：标记变量 设置接收数据方式，一般置为0
返回值	成功返回接收到的字节数，错误返回-1,错误代码存入errno中
注意	①常用于TCP类型的套接字，UDP使用recvfrom()函数接收数据 (在数据报套接字绑定地址和端口后，也可使用recv函数接收数据） ②从内核的接收缓冲区中复制数据到用户指定的缓冲区， 若内核数据比缓冲区小时，会复制缓冲区所有内容并返回数据长度。 若内核数据比缓冲区多时，其余数据需下次调用接收函数再复制（会调回复制过的数据）。

send()函数

  函数功能：用于发送数据。
    通过设置flag以指定的方式，将缓冲区（BUF）中N字节数据发送到套接字FD。

项目	说明
函数原型	extern ssize_t send (int __fd, const void *__buf, size_t __n, int __flags);
头文件	sys/types.h、sys/socket.h
参数说明	1.__fd：套接字文件描述符 指向已建立好连接的套接字文件描述符
	2.__buf：缓冲区 指向想要发送数据的缓冲区
	3.__n：缓冲区长度 指明发送缓冲区的长度
	4._flags：标记变量 设置接收数据方式，一般置为0
返回值	成功返回发送出去的字符个数，失败返回-1,错误代码存入errno中。
注意	①发送数据时不一定全部发送出去，故需检查返回值 若返回值小于缓冲区长度时，需将剩余数据发送，要对原来buf中数据位置进行偏移，偏移大小为已发送成功的字节数。 ②只能用于处于连接状态的套接字描述符 ③flag=0时，send()函数与writee()函数完全一致 ④send(s,buf,len,flags)与sendto(s,buf,len,flags,NULL,0)等价

readv()函数

  函数功能：用于接收多个缓冲区数据。
    从套接字描述符（FD）中读取__count块数据放到数据区向量__iovec中
    从文件描述符FD读取数据，并将结果放入IOVEC所描述的缓冲区中，IOVEC是一个COUNT 'struct IOVEC ‘s的向量。
    缓冲区按照指定的顺序填充。操作就像’read’(参见)，除了数据是放在IOVEC而不是一个连续的缓冲区

项目	说明
函数原型	extern ssize_t readv (int __fd, const struct iovec *__iovec, int __count) __wur;
头文件	sys/uio.h
参数说明	1.__fd：套接字文件描述符
	2.__iovec：指向向量的指针(结构在struct_iovec.h中定义)： 指向一块结构为vector的内存。
	3.__count：块数(内存大小)
返回值	成功返回接收到的字节数，错误返回-1,错误代码存入errno中
注意	①readv()函数时必须指定iovec的iov_base长度，将值放到成员iov_len中。

//位置：struct_iovec.h
/* 分散/聚集I/O的结构  */
struct iovec
  {
     
    void *iov_base;	/* 数据的指针:向量缓冲区地址 */
    size_t iov_len;	/* 数据的长度：向量缓冲区的大小，以字节为单位 */
  };

writev()函数

  函数功能：用于写入多个缓冲区数据。
    从套接字描述符（FD）中写入__count块数据放到数据区向量__iovec中
    将由IOVEC所描述的缓冲区指向的数据(IOVEC是一个COUNT 'struct IOVEC ‘s的向量)写到文件描述符FD。
    数据按照指定的顺序写入。操作就像’write’(参见)，除了数据是从IOVEC而不是连续的缓冲区中获取的。

项目	说明
函数原型	extern ssize_t writev (int __fd, const struct iovec *__iovec, int __count) __wur;
头文件	sys/uio.h
参数说明	1.__fd：套接字文件描述符
	2.__iovec：指向向量的指针(结构在struct_iovec.h中定义)： 指向一块结构为vector的内存。
	3.__count：块数(内存大小)
返回值	成功返回发送的字节数，错误返回-1,错误代码存入errno中
注意

recvmsg()函数

  函数功能：用于接收数据。（与recv()函数、readv()函数相比较，此函数使用更复杂）
    以flag操作方式，从套接字FD接收message描述的消息。

项目	说明
函数原型	extern ssize_t recvmsg (int __fd, struct msghdr *__message, int __flags);
头文件	sys/types.h、sys/socket.h
参数说明	1.__fd：套接字文件描述符
	2.__message：消息结构体
	3.__flags：标记变量 设置操作方式
返回值	成功返回接受到的字节数，失败返回-1，错误代码存入errno中
注意

//位置：bits/socket.h
/* 该结构体描述由' sendmsg'发送和由' recvmsg'接收的消息  */
struct msghdr
  {
     
    void *msg_name;		     /* 发送/接收的地址  */
    socklen_t msg_namelen;   /* 地址数据长度  */

    struct iovec *msg_iov;	 /* 发送/接收到的数据向量  */
    size_t msg_iovlen;		 /* 向量中元素的个数  */

    void *msg_control;		/* 辅助数据(例如BSD文件传递) */
    size_t msg_controllen;	/* 辅助数据缓冲区长度。! !类型应该是socklen_t，但是内核的定义与此不兼容 */

    int msg_flags;		    /* 接收消息的标记  */
  };

sendmsg()函数

  函数功能：用于发送数据
    以flag操作方式，在socket FD上发送一个描述message的消息。

项目	说明
函数原型	extern ssize_t sendmsg (int __fd, const struct msghdr *__message,int __flags);
头文件	sys/types.h、sys/socket.h
参数说明	1.__fd：套接字文件描述符
	2.__message：消息结构体
	3.__flags：标记变量 设置操作方式
返回值	成功返回发送的字节数，失败返回-1，错误代码存入errno中
注意