socket编程之三：socket网络编程中的常用函数
这节本来打算先给出常用函数介绍，再给两个代码实例，写着写着发现越来越长，决定把代码放在下一节。
本节内容持续更新......
1 socket()函数
原型：
int socket(int domain, int type, int protocol);
描述：
类似打开一个文件，返回一个socket描述符，唯一标识一个socket，后面相应的操作都是这用这个socket描述符。
参数：
domain：协议族，常用的协议族有AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL、AF_ROUTE等；
协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，如AF_INET决定列要使用ipv4与16位端口号组合；
AF_LOCAL决定了要用一个绝对路径名作为地址。
type：socket类型，常用的socket类型有：SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET等;
socket类型决定列要使用的传输协议，如SOCK_STREAM对应TCP，SOCK_DGRAM对应UDP.
protocol：协议，常用的有：IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPTOTO_SCTP等；
他们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、SCTP传输协议。
返回值：
成功返回一个socket描述符，失败返回-1。
2 bind()函数
原型：
int bind(int sockfd, const struct sockaddr* addr, socklen_t addrlen);
描述：
将socket绑定到一个地址，包括IP和端口号。
参数：
sockfd：通过socket返回的一个唯一的描述符；
addr：要绑定给sockfd的地址，是一个结构体指针，这个结构体地址根据socket的地址族不同而不同，ipv4对应的是：
struct sockaddr_in {
sa_family_t sin_family; /* address family: AF_INET */
in_port_t sin_port; /* port in network byte order */
struct in_addr sin_addr; /* internet address */
};
/* Internet address. */
struct in_addr {
uint32_t s_addr; /* address in network byte order */
};addrlen:对应地址的长度，通过sizeof获得
返回值：
成功返回0，失败返回-1。
3 listen()函数
原型：
int listen(int sockfd, int backlog);
描述：
让socket处于监听状态
参数：
sockfd：要设置为监听状态的socket描述符
backlog：可以排队的最大链接个数
返回值：
成功返回0，失败返回-1。
4 accept()函数
原型：
int accept(int sockfd, struct sockaddr* addr, socklen_t *addrlen);
描述：
接收请求
参数：
sockfd：服务器的监听socket描述符
addr：请求链接方的地址
addrlen：地址长度
返回值：
成功返回一个新的socket描述符，失败返回-1。
5 收发消息相应函数
read()/write(); recv()/send(); readv()/writev(); recvmsg()/sendmsg();/* 推荐 */ recvfrom()/sendto();
原型：
#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);
描述：
read相应函数可以从socket描述符中读取内容
write相应函数可以把内容写道socket描述符中
参数类型：
sockfd：socket描述符
buf/msg：数据流
len/count：数据长度
flags：调用执行方式，一般设为0
dest_addr：目标地址
src_addr：源地址
返回值：
read相应函数成功时返回实际所读到的字节数，结束返回0，错误返回小于0的数。
write相应函数成功时返回实际所写的字节数，失败返回-1。
6 close函数
原型：
int close(int fd);
描述：
关闭socket
参数：
fd:要关闭的socketfd或者文件fd
返回值：
成功返回0，失败返回-1
7 perror
原型：
void perror(const char *s);
描述：
将上一个函数发生错误的原因输出到stderr，参数s先打印出来，后面加上错误原因字符串，错误字符串依据全局变量errno的值决定的。
在库函数中有个errno变量，每个值对应着以字符串表示的错误原因。当调用某些函数出错时，函数就会重置errno的值。
参数：
错误信息之前的字符串。
8 字节序转换函数
首先有两个概念：
NBO：Network Byte Order 网络字节序，从高到底的顺序从存储（大端优先）。
HBO：Host Byte Order 主机字节序，不同的CPU不同，因此需要转换成NBO。
#include <netinet/in.h> uint16_t htons(uint16_t host16bitvalue);/*host to network Short init*/ uint32_t htonl(uint32_t host32bitvalue);/* host to network long init */ uint16_t ntohs(uint16_t net16bitvalue);/*network to host Short init*/ uint32_t ntohl(uint32_t net32bitvalue); /*network to host long init*/
9 地址转换函数
#include <arpa/inet.h> int inet_aton(const char *strptr, struct in_addr *addrptr);/*参数1：<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12px;">字符串IP；参数2：地址结构体中的sin_addr；</span><span style="font-size: 12px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">返回：1——字符串IP有效，0——</span><span style="font-size: 12px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">字符串IP</span><span style="font-size: 12px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">有错*/</span> char* inet_ntoa(struct in_addr inaddr); /*将一个点分IP转换成字符串*/ in_addr_t inet_addr(const char *strptr);/*将字符串IP转换成网络字节序的IPV4地址*/
#include <netinet/in.h> #define INET_ADDRSTRLEN 16 #define INET6_ADDRSTRLEN 46 #include <arpa/inet.h> int inet_pton(int family, const char *strptr, void *addrptr);/*返回：1——成功，输入的不是有效表达格式，-1——出错*/ const char* inet_ntop(int family, const void *addrptr, char *strptr, size_t len); /*返回：指向结果的指针——成功，NULL——出错*/
后面一组是比较新的函数，可以处理IPV4和IPV6。
10 setsockopt
原型：
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,const void *optval, socklen_t optlen);
描述：
在做服务器端开发的时候，经常会遇到这样的问题：程序第一次能启动，后来就一直报错——端口被占用，导致程序起不了。原因是在程序绑定的端口在前一次程序退出之后并没有被释放，这就需要使用这个函数来设置socket状态。
参数：
sockfd：socket描述符
level：定义层次，支持SOL_SOCKET(通用套接字)、IPPROTO_TCP(TCP套接字)、IPPROTO_IP(IPV4)和IPPROTO_IPV6((IPV6)
optname：选择名称
optval：选项值，是一个指向变量的指针类型：整形，套接字结构体，其他类型linger{},timeval{}
optlen：选项长度
返回值：
成功返回0，失败返回-1。
optname-选择名称 详解：
选项名称 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
IP_TTL 生存时间 int
========================================================================
IPPRO_TCP
------------------------------------------------------------------------
TCP_MAXSEG TCP最大数据段的大小 int
TCP_NODELAY 不使用Nagle算法 int
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#对应一个函数：int getsockopt(int sock, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);
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