Linux socket

MrPeng1991

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分类专栏： Linux学习笔记文章标签： linux

于 2024-08-12 23:57:16 首次发布

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1 socket概述

socket 是一种 IPC 方法，它允许位于同一主机（计算机）或使用网络连接起来的不同主机上的应用程序之间交换数据。

domain, socket存在于一个通信domain中，他确定

Domain	执行的通信	应用程序间的通信	地址格式	地址格式
AF_UNIX	内核中	同一主机	路径名	sockaddr_un
AF_INET	通过IPv4	通过 IPv4 网络连接起来的主机	32 位 IPv4 地址+16 位端口号	sockaddr_in
AF_INET6	通过IPv6	通过 IPv6 网络连接起来的主机	128 位 IPv6 地址+16 位端口号	sockaddr_in6

每个 socket 实现都至少提供了两种 socket：流和数据报。这两种 socket 类型在 UNIX 和Internet domain 中都得到了支持
在这里插入图片描述

一个流 socket 类似于使用一对允许在两个应用程序之间进行双向通信的管道，它们之间的差别在于（ Internet domain） socket 允许在网络上进行通信。

数据报 socket（ SOCK_DGRAM）允许数据以被称为数据报的消息的形式进行交换。在数据报 socket 中，消息边界得到了保留，但数据传输是不可靠的。消息的到达可能是无序的、重复的或者根本就无法到达。

socket() 系统调用创建一个新 socket。
binder() 系统调用将一个 socket 绑定到一个地址上。通常，服务器需要使用这个调用来将其 socket绑定到一个众所周知的地址上使得客户端能够定位到该 socket 上
listen() 系统调用允许一个流 socket 接受来自其他 socket 的接入连接。
accept() 系统调用在一个监听流 socket 上接受来自一个对等应用程序的连接，并可选地返回对等 socket 的地址
connect() 系统调用建立与另一个 socket 之间的连接

socket I/O 可以使用传统的 read()和 write()系统调用或使用一组 socket 特有的系统调用（如send()、 recv()、 sendto()以及 recvfrom()）来完成。在默认情况下，这些系统调用在 I/O 操作无法被立即完成时会阻塞。

socket()系统调用创建一个新的socket。

#include <sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);

domain 参数指定了 socket 的通信 domain。 type 参数指定了 socket 类型。创建流 socket 时会被指定为SOCK_STREAM，创建数据报 socket 时会被指定为SOCK_DGRAM。
protocol 当创建SOCK_STREAM时值为IPPROTO_TCP，在创建SOCK_DGRAM时值为IPPROTO_UDP。也可以直接指定为0，系统会自动推演出应该使用什么协议。一般 socket 类型中总会被指定为 0。在一些 socket 类型中会使用非零进行描述。
socket()在成功时返回一个引用在后续系统调用中会用到的新创建的 socket 的文件描述符

bind()系统调用将一个 socket 绑定到一个地址上。

#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

sockfd 参数是在上一个 socket()调用中获得的文件描述符。
addr 参数是一个指针，它指向了一个指定该 socket 绑定到的地址的结构。传入这个参数的结构的类型取决于 socket domain。
addrlen 参数指定了地址结构的大小
每种 socket domain 都使用了不同的地址格式。如 UNIX domain socket 使用路径名，而Internet domain socket 使用了 IP 地址和端口号。sockaddr 结构通常被定义成如下所示的结构，来满足任意类型的地址结构。

struct sockaddr {
   
    sa_family_t sa_family;
    char      sa_data[14];
}

listen()系统调用将文件描述符 sockfd 引用的流 socket 标记为被动。这个 socket 后面会被用来接受来自其他（主动的） socket 的连接。
无法在一个已连接的 socket（即已经成功执行 connect()的 socket 或由 accept()调用返回的socket）上执行 listen()。

#include <sys/socket.h>
int listen(int sockfd, int backlog);

accept()系统调用在文件描述符 sockfd 引用的监听流 socket 上接受一个接入连接。如果在调用accept()时不存在未决的连接，那么调用就会阻塞直到有连接请求到达为止。

#include <sys/socket.h>
int accept(