零基础入门Linux网络编程：C 语言网络高级编程函数解析与示例-优快云博客

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在 C 语言网络编程中，除了基础的 socket、bind、listen、accept、connect、send 和 recv 之外，还有许多高级函数用于更高效地管理网络通信。本文将介绍 fcntl、getpeername、getsockname、getsockopt、ioctl、read、socketpair、write、getprotoent 以及 select、poll、epoll 等重要函数，并提供示例代码。

1. 高级网络编程函数概述

函数名	作用
`fcntl`	控制文件描述符的属性，如非阻塞模式
`getpeername`	获取已连接套接字的对端地址
`getsockname`	获取本地套接字地址
`getsockopt`	获取套接字选项
`setsockopt`	设置套接字选项，如超时、缓冲区大小等
`ioctl`	设备控制，如设置非阻塞模式
`read` / `write`	直接对套接字进行读写
`socketpair`	创建一对相互连接的套接字
`getprotoent`	获取协议信息
`recvmmsg` / `sendmmsg`	批量接收/发送多个消息
`cmsg`	发送和接收辅助数据
`sockatmark`	检测带外数据
`sendfile`	在文件和套接字之间高效传输数据
`select`	监听多个文件描述符，等待可读/可写事件
`poll`	类似 `select`，但支持更多事件
`epoll`	高效管理多个文件描述符的事件
`address_families`	介绍地址族，如 `AF_INET`、`AF_INET6` 等
`ip` / `ipv6`	解析 IP 层协议
`tcp` / `udp`	解析 TCP/UDP 传输层协议
`unix`	解析 Unix 域套接字

2. 示例代码

2.1 `fcntl` 设置非阻塞模式

#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>

void set_nonblocking(int sockfd) {
    int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
    fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
}

2.2 `getpeername` 获取对端地址

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

void print_peer_info(int sockfd) {
    struct sockaddr_in addr;
    socklen_t addr_len = sizeof(addr);
    getpeername(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, &addr_len);
    printf("Connected to %s:%d\n", inet_ntoa(addr.sin_addr), ntohs(addr.sin_port));
}

2.3 `getsockopt` 获取缓冲区大小

#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>

void print_recv_buffer_size(int sockfd) {
    int size;
    socklen_t len = sizeof(size);
    getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &size, &len);
    printf("Receive buffer size: %d bytes\n", size);
}

2.4 `sendfile` 发送文件

#include <sys/sendfile.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>

void send_file(int sockfd, const char *filename) {
    int filefd = open(filename, O_RDONLY);
    off_t offset = 0;
    struct stat stat_buf;
    fstat(filefd, &stat_buf);
    sendfile(sockfd, filefd, &offset, stat_buf.st_size);
    close(filefd);
}

2.5 `epoll` 监听多个套接字

#include <sys/epoll.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>

void monitor_sockets(int sockfd1, int sockfd2) {
    int epfd = epoll_create1(0);
    struct epoll_event ev1 = {.events = EPOLLIN, .data.fd = sockfd1};
    struct epoll_event ev2 = {.events = EPOLLIN, .data.fd = sockfd2};
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd1, &ev1);
    epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, sockfd2, &ev2);
    
    struct epoll_event events[2];
    int nfds = epoll_wait(epfd, events, 2, -1);
    for (int i = 0; i < nfds; i++) {
        printf("Socket %d is ready to read\n", events[i].data.fd);
    }
    close(epfd);
}