网络编程中参数的获得与设置

取得本地主机名: 

int gethostname(char *hostname, size_t size); 

获得主机名存到hostname中。 

  


取得本地的信息: 

int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen); 

addr存有返回的主机信息。 

示例: 

struct sockaddr_in sa; 

int len = sizeof(sa); 

getpeername(sockfd, (struct sockaddr *)&sa, &len); 

printf("本地IP:%s", inet_ntoa(sa.sin_addr)); 

  

  

取得对方主机的信息: 

int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen); 

addr存有返回的主机信息。 

示例: 

struct sockaddr_in sa; 

int len = sizeof(sa); 

getpeername(sockfd, (struct sockaddr *)&sa, &len); 

printf("对方IP:%s", inet_ntoa(sa.sin_addr)); 

  


获得DNS信息: 

struct hostent *gethostbyname(const char *name); 

struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, int len, int type); 

返回了一个指向struct hostent的指针,struct hostent定义如下: 

struct hostent { 

char *h_name; /* official name of host */ 

char **h_aliases; /* alias list */ 

int h_addrtype; /* host address type */ 

int h_length; /* length of address */ 

char **h_addr_list; /* list of addresses */ 

}; 

#define h_addr h_addr_list[0] /* for backward compatibility */ 

对于如何获得DNS信息,将在后面的程序片断中详细讲解。 

DNS操作时的错误处理与普通程序不同,gethostbyname通过设置h_errno代表出错号,对应的错误函数有hstrerror()和herror(),分别对应于strerror()和perror()这两个普通的错误函数。 


获得或改变socket属性 

int getsockopt(int sockfd, int level, int name, char *value, int *optlen); 

int setsockopt(int sockfd, int level, int name, char *value, int *optlen); 

对于socket编程,level一般为常数SOL_SOCKET 

name属性类型,value属性参数,optlen属性内存块的长度 

常用的有: 

SO_RCVTIMEO,SO_SNDTIMEO:获得或设置socket发送/接收的timeout。 

SO_SNDBUF,SO_RCVBUF:获得或设置socket发送/接收的buffer大小。 

SO_BROADCAST:获得或设置socket状况,使之可以广播发送数据报。(只能用于UDP方式)。 

SO_REUSEADDR:设置该socket绑定的端口可以被重用。 

注意:在Linux系统中,如果一个socket绑定了某个端口,该socket正常关闭或程序退出后,在一段时间内该端口依然保持被绑定的状态,其他程序(或者重新启动的原程序)无法绑定该端口。可以通过调用以下语句避免该问题: 

opt = 1; 
len = sizeof(opt); 
setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,&len); 

  


获得或改变socket的I/O属性: 

int ioctl(int sockfd,long cmd,unsigned long* argp); 

cmd属性类型,argp属性的参数。 

常用的有: 

FIONREAD,返回socket缓冲区中未读数据的字节数 

FIONBIO,argp为零时为阻塞模式,非零时为非阻塞模式 

SIOCATMARK ,判断是否有未读的带外数据(仅用于TCP协议),返回true或false 

  

int fcntl(int fd, int cmd, long arg); 

F_SETFL,arp为O_NONBLOCK时进入非阻塞模式,为0时进入阻塞模式。 

F_GETFL,获得属性。

 

初始化sock连接符: 

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

函数返回socket描述符,返回-1表示出错 

domain参数只能取AF_INET, protocol参数一般取0 

应用示例: 

TCP方式:sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 

UDP方式:sockfd =socket(AF_INET, SOCK_DGRAM,0); 

  


绑定端口: 

int bind(int sockfd, struct sockaddr *sa, int addrlen); 

函数返回-1表示出错,最常见的错误是该端口已经被其他程序绑定。 

需要注意的一点:在Linux系统中,1024以下的端口只有拥有root权限的程序才能绑定。 

  


连接网络(用于TCP方式): 

int connect(int sockfd, struct sockaddr *servaddr, int addrlen); 

函数返回-1表示出错,可能是连接超时或无法访问。返回0表示连接成功,可以通过sockfd传输数据了。 

  


监听端口(用于TCP方式): 

int listen(int sockfd, int queue_length); 

需要在此前调用bind()函数将sockfd绑定到一个端口上,否则由系统指定一个随机的端口。 

接收队列:一个新的Client的连接请求先被放在接收队列中,直到Server程序调用accept函数接受连接请求。 

第二个参数queue_length,指的就是接收队列的长度 也就是在Server程序调用accept函数之前最大允许的连接请求数,多余的连接请求将被拒绝。 

  


响应连接请求(用于TCP方式): 

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

accept()函数将响应连接请求,建立连接并产生一个新的socket描述符来描述该连接,该连接用来与特定的Client交换信息。 

函数返回新的连接的socket描述符,错误返回-1 

addr将在函数调用后被填入连接对方的地址信息,如对方的IP、端口等。 

addrlen作为参数表示addr内存区的大小,在函数返回后将被填入返回的addr结构的大小。 

accept缺省是阻塞函数,阻塞直到有连接请求 

应用示例: 

struct sockaddr_in their_addr; /* 用于存储连接对方的地址信息*/ 
int sin_size = sizeof(struct sockaddr_in); 

… …(依次调用socket(), bind(), listen()等函数) 

new_fd = accept(sockfd, &their_addr, &sin_size); 
printf(”对方地址: %s/n", inet_ntoa(their_addr.sin_addr)); 

… … 

  


关闭socket连接: 

int close(int sockfd); 

关闭连接将中断对该socket的读写操作。 

关闭用于listen()的socket描述符将禁止其他Client的连接请求。 

  


部分关闭socket连接: 

int shutdown(int sockfd, int how); 

Shutdown()函数可以单方面的中断连接,即禁止某个方向的信息传递。 

参数how: 

0 - 禁止接收信息 
1 - 禁止发送信息 
2 - 接收和发送都被禁止,与close()函数效果相同 

  


socket轮询选择: 

int select(int numfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout); 

应用于多路同步I/O模式(将在同步工作模式中详细讲解) 

 FD_ZERO(*set) 清空socket集合  
 FD_SET(s, *set) 将s加入socket集合  
 FD_CLR(s, *set) 从socket集合去掉s  
 FD_ISSET(s, *set) 判断s是否在socket集合中  


    常数FD_SETSIZE:集合元素的最多个数 

  

等待选择机制: 

int poll(struct pollfd *ufds, unsigned int nfds, int timeout); 

是select机制的一个变种,应用于多路同步I/O模式(将在同步工作模式中详细讲解) 

ufds是pollfd结构的数组,数组元素个数为nfds。 

     struct pollfd { 
           int fd;           /* file descriptor */ 
           short events;     /* requested events */ 
           short revents;    /* returned events */ 
       }; 
  

  

接收/发送消息: 

TCP方式: 

int send(int s, const void *buf, int len, int flags); 

int recv(int s, void *buf, int len, int flags); 

函数返回实际发送/接收的字节数,返回-1表示出错,需要关闭此连接。 

函数缺省是阻塞函数,直到发送/接收完毕或出错 

注意:如果send函数返回值与参数len不相等,则剩余的未发送信息需要再次发送 

  

UDP方式: 

int sendto(int s, const void *buf, int len, int flags, const struct sockaddr *to, int tolen); 

int recvfrom(int s,void *buf, int len, int flags, struct sockaddr *from, int *fromlen); 

与TCP方式的区别: 

需要指定发送/接收数据的对方(第五个参数to/from) 

函数返回实际发送/接收的字节数,返回-1表示出错。 

函数缺省是阻塞函数,直到发送/接收完毕或出错 

注意:如果send函数返回值与参数len不相等,则剩余的未发送信息需要再次发送 

  

基于消息的方式: 

int sendmsg(int s, const struct msghdr *msg, int flags); 

int recvmsg(int s, struct msghdr *msg, int flags); 

发送/接收一个消息,消息使用如下数据结构: 

struct msghdr { 

void * msg_name; /* optional address */ 

socklen_t msg_namelen; /* size of address */ 

struct iovec * msg_iov; /* scatter/gather array */ 

size_t msg_iovlen; /* # elements in msg_iov */ 

void * msg_control; /* ancillary data, see below */ 

socklen_t msg_controllen; /* ancillary data buffer len */ 

int msg_flags; /* flags on received message */ 

}; 

这种方式可以使用面向连接和无连接两种方式,灵活性较大,但不太常用,将在后面的程序示例(网络仿真设备)中解释工作流程。 

  

标志位: 

上面这六个发送/接收函数均有一个参数flags,用来指明数据发送/接收的标志,常用的标志主要有: 

MSG_PEEK 对数据接收函数有效,表示读出网络数据后不清除已读的数据 

MSG_WAITALL 对数据接收函数有效,表示一直执行直到buf读满、socket出错或者程序收到信号。 

MSG_DONTWAIT 对数据发送函数有效,表示不阻塞等待数据发送完后返回,而是直接返回。(只对非阻塞socket有效) 

MSG_NOSIGNAL 对发送接收函数有效,表示在对方关闭连接后出错但不发送SIGPIPE信号给程序。 

MSG_OOB 对发送接收都有效,表示读/写带外数据(out-of-band data) 

  


http://263.aka.org.cn/Lectures/002/Lecture-2.1.8/Lecture-2.1.8/new_page_31.htm 
带外数据实例图 

 


IP地址转换函数: 

unsigned long inet_addr (const char *cp); 

inet_addr将一个点分十进制IP地址字符串转换成32位数字表示的IP地址(网络字节顺序)。 

    

char* inet_ntoa (struct in_addr in); 

inet_ntoa将一个32位数字表示的IP地址转换成点分十进制IP地址字符串。 

  

这两个函数互为反函数 

    

  

字节顺序转换 

htons()--"Host to Network Short" 

htonl()--"Host to Network Long" 

ntohs()--"Network to Host Short" 

ntohl()--"Network to Host Long"

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