c++ Socket学习——概念（完善中。。。）

最新推荐文章于 2024-05-21 10:48:55 发布

linglongbayinhe

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分类专栏： socket c++ 网络文章标签：网络

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本文介绍了C++ Socket编程中的关键概念，包括MSS与MTU的关系、errno的错误代码、size_t和ssize_t的用途，以及MSG_PEEK、inet_ntoa()和ntohs()函数的用法。通过学习，读者可以更好地理解Socket编程中的网络通信细节。

以下是学习c++ Socket时遇到的一些概念和知识点，收录如下，以便日后查看。概念不会很全，但会随着学习不断完善。。。

MSS与MTU的关系

MTU：maximum transmission unit，最大传输单元，由硬件规定，如以太网的MTU为1500字节。

MSS：maximum segment size，最大分节大小，为TCP数据包每次传输的最大数据分段大小，一般由发送端向对端TCP通知对端在每个分节中能发送的最大TCP数据。MSS值为MTU值减去IPv4 Header（20 Byte）和TCP header（20 Byte）得到。

分片：若一IP数据报大小超过相应链路的MTU的时候，IPV4和IPV6都执行分片(fragmentation)，各片段到达目的地前通常不会被重组(re-assembling)。IPV4主机对其产生的数据报执行分片，IPV4路由器对其转发的数据也执行分片。然而IPV6只在数据产生的主机执行分片；IPV6路由器对其转发的数据不执行分片。

例如：一个以太网上的主机和一个令牌环网上的主机间建立连接，其中以太网上主机通告的MSS为1460，令牌环网上主机通告的MSS为4096。观察分组，在两个方向上都找不到大于1460字节的数据，为什么？

令牌环网上发送到以太网的数据大小不大于1460字节的原因是因为以太网上主要通告的MSS值就为1460个字节，所以令牌环网上发送出去的数据的长度不能够大于MSS值；令牌环网上主机通告的MSS值为4096，也即是说以太网能够发送到令牌环网上的TCP净荷值为4096，但是以太网的MTU值又是由硬件所决定的，最大只支持1500（包括IP头至少20B和TCP头至少20B），为避免分片，因此以太网发送到令牌环网的数据的净荷也为1500-20-20=1460B，所以两个方向的净数据长度不会大于1460字节。

errno

errno 是记录系统的最后一次错误代码。代码是一个int型的值，在errno.h中定义。查看错误代码errno是调试程序的一个重要方法。当linux C api函数发生异常时,一般会将errno变量(需include errno.h)赋一个整数值,不同的值表示不同的含义,可以通过查看该值推测出错的原因。在实际编程中用这一招解决了不少原本看来莫名其妙的问题。
errno的一些错误定义可在该网址中查找：https://baike.baidu.com/item/errno/11040395?fr=aladdin

size_t

（1）size_t和int

size_t是一些C/C++标准在stddef.h中定义的。这个类型足以用来表示对象的大小。size_t的真实类型与操作系统有关。
在32位架构中被普遍定义为：typedef unsigned int size_t;
而在64位架构中被定义为：typedef unsigned long size_t;
size_t在32位架构上是4字节，在64位架构上是8字节，在不同架构上进行编译时需要注意这个问题。而int在不同架构下都是4字节，与size_t不同；且int为带符号数，size_t为无符号数。

（2）ssize_t

ssize_t是有符号整型，在32位机器上等同与int，在64位机器上等同与long int.

（3）size_t和ssize_t作用

size_t一般用来表示一种计数，比如有多少东西被拷贝等。例如：sizeof操作符的结果类型是size_t，该类型保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。它的意义大致是“适于计量内存中可容纳的数据项目个数的无符号整数类型”。所以，它在数组下标和内存管理函数之类的地方广泛使用。
而ssize_t这个数据类型用来表示可以被执行读写操作的数据块的大小.它和size_t类似,但必需是signed.意即：它表示的是signed size_t类型的。

MSG_PEEK

用于Windows版本中，recv()函数的第四个参数：查看当前数据。数据将被复制到缓冲区中，但并不从输入队列中删除。
常见的是：例如调用recv或read后，导致套接字接收队列中的数据被读取后而减少，而指定了MSG_PEEK标志，可通过返回值获得可读数据长度，并且不会减少套接字接收缓冲区中的数据，所以可以供程序的其他部分继续读取。
另外还有场景如，同一个端口支持文本协议和二进制协议，利用MSG_PEEK看一下头几个字符，先判断是文本协议还是二进制协议，再做请求分发，也是不错的选择。当然，真正的recv之前调用使用MSG_PEEK导致额外的一次函数调用。
同为第四个参数的还有MSG_OOB：处理带外数据。