Linux 网络编程——套接字的介绍

一、套接字概述

套接字是一种通信机制（通信的两方的一种约定），凭借这种机制，不同主机之间的进程可以进行通信。我们可以用套接字中的相关函数来完成通信过程。

套接字的特性有三个属性确定，它们是：域（domain），类型（type），和协议（protocol）。

二、套接字的域

域指定套接字通信中使用的网络介质。最常见的套接字域是 AF_INET（IPv4）或者AF_INET6(IPV6)，它是指 Internet 网络，许多 Linux 局域网使用的都是该网络，当然，因特网自身用的也是它。

三、套接字类型

流套接字（SOCK_STREAM）：

流套接字用于提供面向连接、可靠的数据传输服务。该服务将保证数据能够实现无差错、无重复发送，并按顺序接收。流套接字之所以能够实现可靠的数据服务，原因在于其使用了传输控制协议，即TCP（The Transmission Control Protocol）协议。

数据报套接字（SOCK_DGRAM）：

数据报套接字提供了一种无连接的服务。该服务并不能保证数据传输的可靠性，数据有可能在传输过程中丢失或出现数据重复，且无法保证顺序地接收到数据。数据报套接字使用UDP（User Datagram Protocol）协议进行数据的传输。由于数据报套接字不能保证数据传输的可靠性，对于有可能出现的数据丢失情况，需要在程序中做相应的处理。

原始套接字（SOCK_RAW）：

原始套接字与标准套接字（标准套接字指的是前面介绍的流套接字和数据报套接字）的区别在于：原始套接字可以读写内核没有处理的IP数据包，而流套接字只能读取TCP协议的数据，数据报套接字只能读取UDP协议的数据。因此，如果要访问其他协议发送数据必须使用原始套接字。

五、套接字协议（协议类别）

只要底层的传输机制允许不止一个协议来提供要求的套接字类型，我们就可以为套接字选择一个特定的协议。通常使用默认即可（也就是最后一个参数填“0”）。

创建套接字

socket 系统调用创建一个套接字并返回一个描述符，该描述符可以用来访问该套接字。

需要头文件：#include <sys/socket.h>

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

功能：

创建一个用于网络通信的 socket 套接字（描述符）

参数：

family：协议族（AF_UNIX、AF_INET、AF_INET6、PF_PACKET等）

最常见的套接字域是 AF_UNIX 和 AF_INET，前者用于通过 Unix 和 Linux 文件系统实现的本地套接字，后者用于 Unix 网络套接字。AF_INET 套接字可以用于通过包括因特网在内的 TCP/IP 网络进行通信的程序。微软 Windows 系统的 winsock 接口也提供了对这个套接字域的访问功能。

[objc] view plaincopy

/*

* Address families.

*/

#define AF_UNSPEC       0               /* unspecified */

#define AF_UNIX         1               /* local to host (pipes, portals) */

#define AF_INET         2               /* internetwork: UDP, TCP, etc. */

#define AF_IMPLINK      3               /* arpanet imp addresses */

#define AF_PUP          4               /* pup protocols: e.g. BSP */

#define AF_CHAOS        5               /* mit CHAOS protocols */

#define AF_IPX          6               /* IPX and SPX */

#define AF_NS           6               /* XEROX NS protocols */

#define AF_ISO          7               /* ISO protocols */

#define AF_OSI          AF_ISO          /* OSI is ISO */

#define AF_ECMA         8               /* european computer manufacturers */

#define AF_DATAKIT      9               /* datakit protocols */

#define AF_CCITT        10              /* CCITT protocols, X.25 etc */

#define AF_SNA          11              /* IBM SNA */

#define AF_DECnet       12              /* DECnet */

#define AF_DLI          13              /* Direct data link interface */

#define AF_LAT          14              /* LAT */

#define AF_HYLINK       15              /* NSC Hyperchannel */

#define AF_APPLETALK    16              /* AppleTalk */

#define AF_NETBIOS      17              /* NetBios-style addresses */

#define AF_VOICEVIEW    18              /* VoiceView */

#define AF_FIREFOX      19              /* FireFox */

#define AF_UNKNOWN1     20              /* Somebody is using this! */

#define AF_BAN          21              /* Banyan */

#define AF_MAX          22

type：套接字类型（SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW等）

[objc] view plaincopy

/*

* Types

*/

#define SOCK_STREAM     1               /* stream socket */

#define SOCK_DGRAM      2               /* datagram socket */

#define SOCK_RAW        3               /* raw-protocol interface */

#define SOCK_RDM        4               /* reliably-delivered message */

#define SOCK_SEQPACKET  5               /* sequenced packet stream */

protocol：协议类别（0、IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP等），设为 0 表示使用默认协议。

返回值：

成功：套接字

失败（<0）

创建 UDP 套接字示例：

[objc] view plaincopy

int sockfd;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if(sockfd < 0)
{
perror("socket");
exit(-1);
}

套接字地址

每个套接字（端点）都有其自己的地址格式，对于 AF_UNIX 套接字来说，它的地址由结构 sockaddr_un 来描述，该结构体定义在头文件 sys/un.h 中，如下：

[objc] view plaincopy

struct sockaddr_un {
sa_family_t sun_family; //套接字域
char sun_path[];//名字
};

而在 AF_INET 域中，套接字地址结构由 sockaddr_in 来指定，该结构体定义在头文件 netinet/in.h 中：

[objc] view plaincopy

struct sockaddr_in {
short int sin_family;//套接字域
unsigned short int sin_port;//端口
struct in_addr sin_addr;
}

IP 地址结构 in_addr 被定义如下：

[objc] view plaincopy

struct in_addr {
unsigned long int
}

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一、套接字概述

二、套接字的域

三、套接字类型

五、套接字协议（协议类别）

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