Linux的興起可以說是Internet創(chuàng)造的一個奇跡。Linux作為一個完全開放其原代碼的免費的自由軟件，兼容了各種UNIX標準（如POSIX、UNIX System V 和 BSD UNIX 等）的多用戶、多任務(wù)的具有復(fù)雜內(nèi)核的操作系統(tǒng)。在中國，隨著Internet的普及，一批主要以高等院校的學(xué)生和ISP的技術(shù)人員組成的Linux愛好者隊伍已經(jīng)蓬勃成長起來。越來越多的編程愛好者也逐漸酷愛上這個優(yōu)秀的自由軟件。本文介紹了Linux下Socket的基本概念和函數(shù)調(diào)用。

2、 什么是Socket

Socket（套接字）是通過標準的UNIX文件描述符和其它程序通訊的一個方法。每一個套接字都用一個半相關(guān)描述：{協(xié)議，本地地址、本地端口}來表示；一個完整的套接字則用一個相關(guān)描述：{協(xié)議，本地地址、本地端口、遠程地址、遠程端口}，每一個套接字都有一個本地的由操作系統(tǒng)分配的唯一的套接字號。

3、 Socket的三種類型

（1） 流式Socket（SOCK_STREAM）

流式套接字提供可靠的、面向連接的通信流；它使用TCP協(xié)議，從而保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和順序的。

（2） 數(shù)據(jù)報Socket（SOCK_DGRAM）

數(shù)據(jù)報套接字定義了一種無連接的服務(wù)，數(shù)據(jù)通過相互獨立的報文進行傳輸，是無序的，并且不保證可靠、無差錯。它使用數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP

（3） 原始Socket

原始套接字允許對底層協(xié)議如IP或ICMP直接訪問，它功能強大但使用較為不便，主要用于一些協(xié)議的開發(fā)。

4、 利用套接字發(fā)送數(shù)據(jù)

1、 對于流式套接字用系統(tǒng)調(diào)用send（）來發(fā)送數(shù)據(jù)。

2、對于數(shù)據(jù)報套接字，則需要自己先加一個信息頭，然后調(diào)用sendto（）函數(shù)把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

5、 Linux中Socket的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

（1） struct sockaddr { //用于存儲套接字地址

unsigned short sa_family；//地址類型

char sa_data[14]； //14字節(jié)的協(xié)議地址

}；

（2） struct sockaddr_in{ //in 代表internet

short int sin_family； //internet協(xié)議族

unsigned short int sin_port；//端口號，必須是網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序

struct in_addr sin_addr；//internet地址，必須是網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序

unsigned char sin_zero；//添0（和struct sockaddr一樣大小

}；

（3） struct in_addr{

unsigned long s_addr；

}；

6、 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序及其轉(zhuǎn)換函數(shù)

（1） 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序

每一臺機器內(nèi)部對變量的字節(jié)存儲順序不同，而網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是一定要統(tǒng)一順序的。所以對內(nèi)部字節(jié)表示順序與網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序不同的機器，一定要對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，從程序的可移植性要求來講，就算本機的內(nèi)部字節(jié)表示順序與網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序相同也應(yīng)該在傳輸數(shù)據(jù)以前先調(diào)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)，以便程序移植到其它機器上后能正確執(zhí)行。真正轉(zhuǎn)換還是不轉(zhuǎn)換是由系統(tǒng)函數(shù)自己來決定的。

（2） 有關(guān)的轉(zhuǎn)換函數(shù)

* unsigned short int htons（unsigned short int hostshort）：

主機字節(jié)順序轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序，對無符號短型進行操作4bytes

* unsigned long int htonl（unsigned long int hostlong）：

主機字節(jié)順序轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序，對無符號長型進行操作8bytes

* unsigned short int ntohs（unsigned short int netshort）：

網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換成主機字節(jié)順序，對無符號短型進行操作4bytes

* unsigned long int ntohl（unsigned long int netlong）：

網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序轉(zhuǎn)換成主機字節(jié)順序，對無符號長型進行操作8bytes

注：以上函數(shù)原型定義在netinet/in.h里

7、 IP地址轉(zhuǎn)換

有三個函數(shù)將數(shù)字點形式表示的字符串IP地址與32位網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序的二進制形式的IP地址進行轉(zhuǎn)換

（1） unsigned long int inet_addr(const char * cp)：該函數(shù)把一個用數(shù)字和點表示的IP地址的字符串轉(zhuǎn)換成一個無符號長整型，如：struct sockaddr_in ina

ina.sin_addr.s_addr=inet_addr("202.206.17.101")

該函數(shù)成功時：返回轉(zhuǎn)換結(jié)果；失敗時返回常量INADDR_NONE，該常量=-1，二進制的無符號整數(shù)-1相當(dāng)于255.255.255.255，這是一個廣播地址，所以在程序中調(diào)用iner_addr（）時，一定要人為地對調(diào)用失敗進行處理。由于該函數(shù)不能處理廣播地址，所以在程序中應(yīng)該使用函數(shù)inet_aton（）。

（2）int inet_aton（const char * cp,struct in_addr * inp）：此函數(shù)將字符串形式的IP地址轉(zhuǎn)換成二進制形式的IP地址；成功時返回1，否則返回0，轉(zhuǎn)換后的IP地址存儲在參數(shù)inp中。

（3） char * inet_ntoa（struct in-addr in）：將32位二進制形式的IP地址轉(zhuǎn)換為數(shù)字點形式的IP地址，結(jié)果在函數(shù)返回值中返回，返回的是一個指向字符串的指針。

8、 字節(jié)處理函數(shù)

Socket地址是多字節(jié)數(shù)據(jù)，不是以空字符結(jié)尾的，這和C語言中的字符串是不同的。Linux提供了兩組函數(shù)來處理多字節(jié)數(shù)據(jù)，一組以b（byte）開頭，是和BSD系統(tǒng)兼容的函數(shù)，另一組以mem（內(nèi)存）開頭，是ANSI C提供的函數(shù)。

以b開頭的函數(shù)有：

（1） void bzero（void * s,int n）：將參數(shù)s指定的內(nèi)存的前n個字節(jié)設(shè)置為0，通常它用來將套接字地址清0。

（2） void bcopy（const void * src，void * dest，int n）：從參數(shù)src指定的內(nèi)存區(qū)域拷貝指定數(shù)目的字節(jié)內(nèi)容到參數(shù)dest指定的內(nèi)存區(qū)域。

（3） int bcmp（const void * s1，const void * s2，int n）：比較參數(shù)s1指定的內(nèi)存區(qū)域和參數(shù)s2指定的內(nèi)存區(qū)域的前n個字節(jié)內(nèi)容，如果相同則返回0，否則返回非0。

注：以上函數(shù)的原型定義在strings.h中。

以mem開頭的函數(shù)有：

（1） void * memset（void * s，int c，size_t n）：將參數(shù)s指定的內(nèi)存區(qū)域的前n個字節(jié)設(shè)置為參數(shù)c的內(nèi)容。

（2） void * memcpy（void * dest，const void * src，size_t n）：功能同bcopy（），區(qū)別：函數(shù)bcopy（）能處理參數(shù)src和參數(shù)dest所指定的區(qū)域有重疊的情況，memcpy（）則不能。

（4） int memcmp（const void * s1，const void * s2，size_t n）：比較參數(shù)s1和參數(shù)s2指定區(qū)域的前n個字節(jié)內(nèi)容，如果相同則返回0，否則返回非0。

注：以上函數(shù)的原型定義在string.h中。

9、 基本套接字函數(shù)

（1） socket（）

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

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

參數(shù)domain指定要創(chuàng)建的套接字的協(xié)議族，可以是如下值：

AF_UNIX //UNIX域協(xié)議族，本機的進程間通訊時使用

AF_INET //Internet協(xié)議族（TCP/IP）

AF_ISO //ISO協(xié)議族

參數(shù)type指定套接字類型，可以是如下值：

SOCK_STREAM //流套接字，面向連接的和可靠的通信類型

SOCK_DGRAM //數(shù)據(jù)報套接字，非面向連接的和不可靠的通信類型

SOCK_RAW //原始套接字，只對Internet協(xié)議有效，可以用來直接訪問IP協(xié)議

參數(shù)protocol通常設(shè)置成0，表示使用默認協(xié)議，如Internet協(xié)議族的流套接字使用TCP協(xié)議，而數(shù)據(jù)報套接字使用UDP協(xié)議。當(dāng)套接字是原始套接字類型時，需要指定參數(shù)protocol，因為原始套接字對多種協(xié)議有效，如ICMP和IGMP等。

Linux系統(tǒng)中創(chuàng)建一個套接字的操作主要是：在內(nèi)核中創(chuàng)建一個套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然后返回一個套接字描述符標識這個套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這個套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含連接的各種信息，如對方地址、TCP狀態(tài)以及發(fā)送和接收緩沖區(qū)等等，TCP協(xié)議根據(jù)這個套接字數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容來控制這條連接。

（2） 函數(shù)connect（）

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

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

參數(shù)sockfd是函數(shù)socket返回的套接字描述符；參數(shù)servaddr指定遠程服務(wù)器的套接字地址，包括服務(wù)器的IP地址和端口號；參數(shù)addrlen指定這個套接字地址的長度。成功時返回0，否則返回-1，并設(shè)置全局變量為以下任何一種錯誤類型：ETIMEOUT、ECONNREFUSED、EHOSTUNREACH或ENETUNREACH。

在調(diào)用函數(shù)connect之前，客戶機需要指定服務(wù)器進程的套接字地址。客戶機一般不需要指定自己的套接字地址（IP地址和端口號），系統(tǒng)會自動從1024至5000的端口號范圍內(nèi)為它選擇一個未用的端口號，然后以這個端口號和本機的IP地址填充這個套接字地址。

客戶機調(diào)用函數(shù)connect來主動建立連接。這個函數(shù)將啟動TCP協(xié)議的3次握手過程。在建立連接之后或發(fā)生錯誤時函數(shù)返回。連接過程可能出現(xiàn)的錯誤情況有：

（1）如果客戶機TCP協(xié)議沒有接收到對它的SYN數(shù)據(jù)段的確認，函數(shù)以錯誤返回，錯誤類型為ETIMEOUT。通常TCP協(xié)議在發(fā)送SYN數(shù)據(jù)段失敗之后，會多次發(fā)送SYN數(shù)據(jù)段，在所有的發(fā)送都高中失敗之后，函數(shù)以錯誤返回。

注：SYN（synchronize）位：請求連接。TCP用這種數(shù)據(jù)段向?qū)Ψ絋CP協(xié)議請求建立連接。在這個數(shù)據(jù)段中，TCP協(xié)議將它選擇的初始序列號通知對方，并且與對方協(xié)議協(xié)商最大數(shù)據(jù)段大小。SYN數(shù)據(jù)段的序列號為初始序列號，這個SYN數(shù)據(jù)段能夠被確認。當(dāng)協(xié)議接收到對這個數(shù)據(jù)段的確認之后，建立TCP連接。

（2）如果遠程TCP協(xié)議返回一個RST數(shù)據(jù)段，函數(shù)立即以錯誤返回，錯誤類型為ECONNREFUSED。當(dāng)遠程機器在SYN數(shù)據(jù)段指定的目的端口號處沒有服務(wù)進程在等待連接時，遠程機器的TCP協(xié)議將發(fā)送一個RST數(shù)據(jù)段，向客戶機報告這個錯誤?？蛻魴C的TCP協(xié)議在接收到RST數(shù)據(jù)段后不再繼續(xù)發(fā)送SYN數(shù)據(jù)段，函數(shù)立即以錯誤返回。

注：RST（reset）位：表示請求重置連接。當(dāng)TCP協(xié)議接收到一個不能處理的數(shù)據(jù)段時，向?qū)Ψ絋CP協(xié)議發(fā)送這種數(shù)據(jù)段，表示這個數(shù)據(jù)段所標識的連接出現(xiàn)了某種錯誤，請求TCP協(xié)議將這個連接清除。有3種情況可能導(dǎo)致TCP協(xié)議發(fā)送RST數(shù)據(jù)段：（1）SYN數(shù)據(jù)段指定的目的端口處沒有接收進程在等待；（2）TCP協(xié)議想放棄一個已經(jīng)存在的連接；（3）TCP接收到一個數(shù)據(jù)段，但是這個數(shù)據(jù)段所標識的連接不存在。接收到RST數(shù)據(jù)段的TCP協(xié)議立即將這條連接非正常地斷開，并向應(yīng)用程序報告錯誤。

（3）如果客戶機的SYN數(shù)據(jù)段導(dǎo)致某個路由器產(chǎn)生“目的地不可到達”類型的ICMP消息，函數(shù)以錯誤返回，錯誤類型為EHOSTUNREACH或ENETUNREACH。通常TCP協(xié)議在接收到這個ICMP消息之后，記錄這個消息，然后繼續(xù)幾次發(fā)送SYN數(shù)據(jù)段，在所有的發(fā)送都告失敗之后，TCP協(xié)議檢查這個ICMP消息，函數(shù)以錯誤返回。

注：ICMP：Internet 消息控制協(xié)議。Internet的運行主要是由Internet的路由器來控制，路由器完成IP數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收，如果發(fā)送數(shù)據(jù)包時發(fā)生錯誤，路由器使用ICMP協(xié)議來報告這些錯誤。ICMP數(shù)據(jù)包是封裝在IP數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)部分中進行傳輸?shù)模涓袷饺缦拢?/p>

類型

碼

校驗和

數(shù)據(jù)

0 8 16 24 31

類型：指出ICMP數(shù)據(jù)包的類型。

代碼：提供ICMP數(shù)據(jù)包的進一步信息。

校驗和：提供了對整個ICMP數(shù)據(jù)包內(nèi)容的校驗和。

ICMP數(shù)據(jù)包主要有以下類型：

（1）目的地不可到達：A、目的主機未運行；B、目的地址不存在；C、路由表中沒有目的地址對應(yīng)的條目，因而路由器無法找到去往目的主機的路由。

（2）超時：路由器將接收到的IP數(shù)據(jù)包的生存時間（TTL）域減1，如果這個域的值變?yōu)?，路由器丟棄這個IP數(shù)據(jù)包，并且發(fā)送這種ICMP消息。

（3） 參數(shù)出錯：當(dāng)IP數(shù)據(jù)包中有無效域時發(fā)送。

（4） 重定向：將一條新的路徑通知主機。

（5） ECHO請求、ECHO回答：這兩條消息用語測試目的主機是否可以到達。請求者向目的主機發(fā)送ECHO請求ICMP數(shù)據(jù)包，目的主機在接收到這個ICMP數(shù)據(jù)包之后，返回ECHO回答ICMP數(shù)據(jù)包。

（6）時戳請求、時戳回答：ICMP協(xié)議使用這兩種消息從其他機器處獲得其時鐘的當(dāng)前時間。

調(diào)用函數(shù)connect的過程中，當(dāng)客戶機TCP協(xié)議發(fā)送了SYN數(shù)據(jù)段的確認之后，TCP狀態(tài)由CLOSED狀態(tài)轉(zhuǎn)為SYN_SENT狀態(tài)，在接收到對SYN數(shù)據(jù)段的確認之后，TCP狀態(tài)轉(zhuǎn)換成ESTABLISHED狀態(tài)，函數(shù)成功返回。如果調(diào)用函數(shù)connect失敗，應(yīng)該用close關(guān)閉這個套接字描述符，不能再次使用這個套接字描述符來調(diào)用函數(shù)connect。

注：TCP協(xié)議狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖：

被動OPEN CLOSE 主動OPEN

（建立TCB） （刪除TCB） （建立TCB，

發(fā)送SYN）

接收SYN SEND

（發(fā)送SYN，ACK） （發(fā)送SYN）

接收SYN的ACK（無動作）

接收SYN的ACK 接收SYN，ACK

（無動作） （發(fā)送ACK）

CLOSE

（發(fā)送FIN） CLOSE 接收FIN

（發(fā)送FIN） （發(fā)送FIN）

接收FIN

接收FIN的ACK（無動作） （發(fā)送ACK） CLOSE（發(fā)送FIN）

接收FIN 接收FIN的ACK 接收FIN的ACK

（發(fā)送ACK） （無動作） （無動作）

2MSL超時（刪除TCB）

（3） 函數(shù)bind（）

函數(shù)bind將本地地址與套接字綁定在一起，其定義如下：

#include<sys/types.h>

#include<sys/socket.h>

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

參數(shù)sockfd是函數(shù)sockt返回的套接字描述符；參數(shù)myaddr是本地地址；參數(shù)addrlen是套接字地址結(jié)構(gòu)的長度。執(zhí)行成功時返回0，否則，返回-1，并設(shè)置全局變量errno為錯誤類型EADDRINUSER。

服務(wù)器和客戶機都可以調(diào)用函數(shù)bind來綁定套接字地址，但一般是服務(wù)器調(diào)用函數(shù)bind來綁定自己的公認端口號。綁定操作一般有如下幾種組合方式：

表1

程序類型

IP地址

端口號

說明

服務(wù)器

INADDR_ANY

非零值

指定服務(wù)器的公認端口號

服務(wù)器

本地IP地址

非零值

指定服務(wù)器的IP地址和公認端口號

客戶機

INADDR_ANY

非零值

指定客戶機的連接端口號

客戶機

本地IP地址

非零值

指定客戶機的IP地址連接端口號

客戶機

本地IP地址

零

指定客戶機的IP地址

分別說明如下：

（1）服務(wù)器指定套接字地址的公認端口號，不指定IP地址：即服務(wù)器調(diào)用bind時，設(shè)置套接字的IP地址為特殊的INADDE-ANY，表示它愿意接收來自任何網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口的客戶機連接。這是服務(wù)器最常用的綁定方式。

（2）服務(wù)器指定套接字地址的公認端口號和IP地址：服務(wù)器調(diào)用bind時，如果設(shè)置套接字的IP地址為某個本地IP地址，這表示這臺機器只接收來自對應(yīng)于這個IP地址的特定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口的客戶機連接。當(dāng)服務(wù)器有多塊網(wǎng)卡時，可以用這種方式來限制服務(wù)器的接收范圍。

（3）客戶機指定套接字地址的連接端口號：一般情況下，客戶機調(diào)用connect函數(shù)時不用指定自己的套接字地址的端口號。系統(tǒng)會自動為它選擇一個未用的端口號，并且用本地的IP地址來填充套接字地址中的相應(yīng)項。但有時客戶機需要使用一個特定的端口號（比如保留端口號），而系統(tǒng)不會未客戶機自動分配一個保留端口號，所以需要調(diào)用函數(shù)bind來和一個未用的保留端口號綁定。

（4）指定客戶機的IP地址和連接端口號：表示客戶機使用指定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口和端口號進行通信。

（5）指定客戶機的IP地址：表示客戶機使用指定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口和端口號進行通信，系統(tǒng)自動為客戶機選一個未用的端口號。一般只有在主機有多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口時使用。

我們一般不在客戶機上使用固定的客戶機端口號，除非是必須使用的情況。在客戶機上使用固定的端口號有以下不利：

（1）服務(wù)器執(zhí)行主動關(guān)閉操作：服務(wù)器最后進入TIME_WAIT狀態(tài)。當(dāng)客戶機再次與這個服務(wù)器進行連接時，仍使用相同的客戶機端口號，于是這個連接與前次連接的套接字對完全一樣，但是一呢、為前次連接處于TIME_WAIT狀態(tài)，并未消失，所以這次連接請求被拒絕，函connect以錯誤返回，錯誤類型為ECONNREFUSED

（2）客戶機執(zhí)行主動關(guān)閉操作：客戶機最后進入TIME_WAIT狀態(tài)。當(dāng)馬上再次執(zhí)行這個客戶機程序時，客戶機將繼續(xù)與這個固定客戶機端口號綁定，但因為前次連接處于TIME_WAIT狀態(tài)，并未消失，系統(tǒng)會發(fā)現(xiàn)這個端口號仍被占用，所以這次綁定操作失敗，函數(shù)bind以錯誤返回，錯誤類型為EADDRINUSE。

（4） 函數(shù)listen（）

函數(shù)listen將一個套接字轉(zhuǎn)換為征聽套接字，定義如下；

#include<sys/socket,h>

int listen(int sockfd，int backlog)

參數(shù)sockfd指定要轉(zhuǎn)換的套接字描述符；參數(shù)backlog設(shè)置請求隊列的最大長度；執(zhí)行成功時返回0，否則返回-1。函數(shù)listen功能有兩個：

（1）將一個尚未連接的主動套接字（函數(shù)socket創(chuàng)建的可以用來進行主動連接但不能接受連接請求的套接字）轉(zhuǎn)換成一個被動連接套接字。執(zhí)行l(wèi)isten之后，服務(wù)器的TCP狀態(tài)由CLOSED轉(zhuǎn)為LISTEN狀態(tài)。

（2） TCP協(xié)議將到達的連接請求隊列，函數(shù)listen的第二個參數(shù)指定這個隊列的最大長度。

注：參數(shù)backlog的作用：

TCP協(xié)議為每一個征聽套接字維護兩個隊列：

（1）未完成連接隊列：每個尚未完成3次握手操作的TCP連接在這個隊列中占有一項。TCP希望儀在接收到一個客戶機SYN數(shù)據(jù)段之后，在這個隊列中創(chuàng)建一個新條目，然后發(fā)送對客戶機SYN數(shù)據(jù)段的確認和自己的SYN數(shù)據(jù)段（ACK+SYN數(shù)據(jù)段），等待客戶機對自己的SYN數(shù)據(jù)段的確認。此時，套接字處于SYN_RCVD狀態(tài)。這個條目將保存在這個隊列中，直到客戶機返回對SYN數(shù)據(jù)段的確認或者連接超時。

（2）完成連接隊列：每個已經(jīng)完成3次握手操作，但尚未被應(yīng)用程序接收（調(diào)用函數(shù)accept）的TCP連接在這個隊列中占有一項。當(dāng)一個在未完成連接隊列中的連接接收到對SYN數(shù)據(jù)段的確認之后，完成3次握手操作，TCP協(xié)議將它從未完成連接隊列移到完成連接隊列中。此時，套接字處于ESTABLISHED狀態(tài)。這個條目將保存在這個隊列中，直到應(yīng)用程序調(diào)用函數(shù)accept來接收它。

參數(shù)backlog指定某個征聽套接字的完成連接隊列的最大長度，表示這個套接字能夠接收的最大數(shù)目的未接收連接。如果當(dāng)一個客戶機的SYN數(shù)據(jù)段到達時，征聽套接字的完成隊列已經(jīng)滿了，那么TCP協(xié)議將忽略這個SYN數(shù)據(jù)段。對于不能接收的SYN數(shù)據(jù)段，TCP協(xié)議不發(fā)送RST數(shù)據(jù)段，

（5） 函數(shù)accept（）

函數(shù)accept從征聽套接字的完成隊列中接收一個已經(jīng)建立起來的TCP連接。如果完成連接隊列為空，那么這個進程睡眠。

#include<sys/socket.h>

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

參數(shù)sockfd指定征聽套接字描述符；參數(shù)addr為指向一個Internet套接字地址結(jié)構(gòu)的指針；參數(shù)addrlen為指向一個整型變量的指針。執(zhí)行成功時，返回3個結(jié)果：函數(shù)返回值為一個新的套接字描述符，標識這個接收的連接；參數(shù)addr指向的結(jié)構(gòu)變量中存儲客戶機地址；參數(shù)addrlen指向的整型變量中存儲客戶機地址的長度。失敗時返回-1。

征聽套接字專為接收客戶機連接請求，完成3次握手操作而用的，所以TCP協(xié)議不能使用征聽套接字描述符來標識這個連接，于是TCP協(xié)議創(chuàng)建一個新的套接字來標識這個要接收的連接，并將它的描述符發(fā)揮給應(yīng)用程序?，F(xiàn)在有兩個套接字，一個是調(diào)用函數(shù)accept時使用的征聽套接字，另一個是函數(shù)accept返回的連接套接字（connected socket）。一個服務(wù)器通常只需創(chuàng)建一個征聽套接字，在服務(wù)器進程的整個活動期間，用它來接收所有客戶機的連接請求，在服務(wù)器進程終止前關(guān)閉這個征聽套接字；對于沒一個接收的（accepted）連接，TCP協(xié)議都創(chuàng)建一個新的連接套接字來標識這個連接，服務(wù)器使用這個連接套接字與客戶機進行通信操作，當(dāng)服務(wù)器處理完這個客戶機請求時，關(guān)閉這個連接套接字。

當(dāng)函數(shù)accept阻塞等待已經(jīng)建立的連接時，如果進程捕獲到信號，函數(shù)將以錯誤返回，錯誤類型為EINTR。對于這種錯誤，一般重新調(diào)用函數(shù)accept來接收連接。

（6） 函數(shù)close（）

函數(shù)close關(guān)閉一個套接字描述符。定義如下：

#include<unistd.h>

int close(int sockfd)；

執(zhí)行成功時返回0，否則返回-1。與操作文件描述符的close一樣，函數(shù)close將套接字描述符的引用計數(shù)器減1，如果描述符的引用計數(shù)大于0，則表示還有進程引用這個描述符，函數(shù)close正常返回；如果為0，則啟動清除套接字描述符的操作，函數(shù)close立即正常返回。

調(diào)用close之后，進程將不再能夠訪問這個套接字，但TCP協(xié)議將繼續(xù)使用這個套接字，將尚未發(fā)送的數(shù)據(jù)傳遞到對方，然后發(fā)送FIN數(shù)據(jù)段，執(zhí)行關(guān)閉操作，一直等到這個TCP連接完全關(guān)閉之后，TCP協(xié)議才刪除該套接字。

（7） 函數(shù)read（）和write（）

用于從套接字讀寫數(shù)據(jù)。定義如下：

int read(int fd，char * buf，int len)

int write(int fd，char * buf，int len)

函數(shù)執(zhí)行成功時，返回讀或?qū)懙臄?shù)據(jù)量的大小，失敗時返回-1。

每個TCP套接字都有兩個緩沖區(qū)：套接字發(fā)送緩沖區(qū)、套接字接收緩沖區(qū)，分別處理發(fā)送和接收任務(wù)。從網(wǎng)絡(luò)讀、寫數(shù)據(jù)的操作是由TCP協(xié)議在內(nèi)核中完成的：TCP協(xié)議將從網(wǎng)絡(luò)上接收到的數(shù)據(jù)保存在相應(yīng)套接字的接收緩沖區(qū)中，等待用戶調(diào)用函數(shù)將它們從接收緩沖區(qū)拷貝到用戶緩沖區(qū)；用戶將要發(fā)送的數(shù)據(jù)拷貝到相應(yīng)套接字的發(fā)送緩沖區(qū)中，然后由TCP協(xié)議按照一定的算法處理這些數(shù)據(jù)。

讀寫連接套接字的操作與讀寫文件的操作類似，也可以使用函數(shù)read和write。函數(shù)read完成將數(shù)據(jù)從套接字接收緩沖區(qū)拷貝到用戶緩沖區(qū)：當(dāng)套接字接收緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)可讀時，1：可讀數(shù)據(jù)量大于函數(shù)read指定值，返回函數(shù)參數(shù)len指定的數(shù)據(jù)量；2：了度數(shù)據(jù)量小于函數(shù)read指定值，函數(shù)read不等待請求的所有數(shù)據(jù)都到達，而是立即返回實際讀到的數(shù)據(jù)量；當(dāng)無數(shù)據(jù)可讀時，函數(shù)read將阻塞不返回，等待數(shù)據(jù)到達。

當(dāng)TCP協(xié)議接收到FIN數(shù)據(jù)段，相當(dāng)于給讀操作一個文件結(jié)束符，此時read函數(shù)返回0，并且以后所有在這個套接字上的讀操作均返回0，這和普通文件中遇到文件結(jié)束符是一樣的。

當(dāng)TCP協(xié)議接收到RST數(shù)據(jù)段，表示連接出現(xiàn)了某種錯誤，函數(shù)read將以錯誤返回，錯誤類型為ECONNERESET。并且以后所有在這個套接字上的讀操作均返回錯誤。錯誤返回時返回值小于0。

函數(shù)write完成將數(shù)據(jù)從用戶緩沖區(qū)拷貝到套接字發(fā)送緩沖區(qū)的任務(wù)：到套接字發(fā)送緩沖區(qū)有足夠拷貝所有用戶數(shù)據(jù)的空間時，函數(shù)write將數(shù)據(jù)拷貝到這個緩沖區(qū)中，并返回老輩的數(shù)量大小，如果可用空間小于write參數(shù)len指定的大小時，函數(shù)write將阻塞不返回，等待緩沖區(qū)有足夠的空間。

當(dāng)TCP協(xié)議接收到RST數(shù)據(jù)段（當(dāng)對方已經(jīng)關(guān)閉了這條連接之后，繼續(xù)向這個套接字發(fā)送數(shù)據(jù)將導(dǎo)致對方TCP協(xié)議返回RST數(shù)據(jù)段），TCP協(xié)議接收到RST數(shù)據(jù)段時，函數(shù)write將以錯誤返回，錯誤類型為EINTR。以后可以繼續(xù)在這個套接字上寫數(shù)據(jù)。

（8） 函數(shù)getsockname（）和getpeername（）

函數(shù)getsockname返回套接字的本地地址；函數(shù)getpeername返回套接字對應(yīng)的遠程地址。

10、 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計全靠套接字接收和發(fā)送信息。上文主要講述了Linux 下Socket的基本概念、Sockets API以及Socket所涉及到的TCP常識。