一篇20000个字精通Linux套接字编程

一、套接字的概念

Socket本身有“插座”的意思，在Linux环境下，用于表示进程间网络通信的特殊文件类型。本质为内核借助缓冲区形成的伪文件。

既然是文件，那么我们就可以使用文件描述符来引用套接字。

与管道类似，Linux系统将套接字封装成文件的目的是为了统一接口，使得读写套接字和读写文件的操作一致。

管道与套接字的区别是：

• 管道主要应用于本地进程间通信
• 套接字多应用于网络进程间数据的传递。

在TCP/IP协议中，“IP地址+TCP或UDP端口号”唯一标识网络通讯中的一个进程。“IP地址+端口号”就对应一个socket。欲建立连接的两个进程各自有一个socket来标识，那么这两个socket组成的socket pair就唯一标识一个连接。因此可以用Socket来描述网络连接的一对一关系。

套接字通信原理如下图所示：

• 一个文件描述符指向一个套接字
• 一个套接字内部由内核借助两个缓冲区实现，一个写缓冲、读缓冲。
• 数据流动：发送端→sfd(文件描述符)→cfd(文件描述符)→接收端缓冲区(读缓冲)。并非图上所画直接从发送端到接收端。

在通信过程中， 套接字一定是成对出现的。一端的发送缓冲区对应对端的接收缓冲区。

TCP/IP协议最早在BSD UNIX上实现，为TCP/IP协议设计的应用层编程接口称为socket API。

二、套接字编程简介

网络字节序
我们已经知道，内存中的多字节数据相对于内存地址有大端和小端之分。
网络数据流的顺序：先发出低地址的数据，后发出高地址的数据。
TCP/IP协议规定，网络数据流应采用大端字节序(低地址高字节)。如果本地主机是小端字节序的，则需要考虑网络字节序和主机字节序的转换问题。
为使网络程序具有可移植性，使同样的C代码在大端和小端计算机上编译后都能正常运行，可以调用以下库函数做网络字节序和主机字节序的转换。

uint32_t htonl(uint32_t hostlong); // 本地字节序转网络字节序(IP)
uint16_t htons(uint16_t hostshort); // 本地字节序转网络字节序(Port)
uint32_t ntohl(uint32_t netlong); // 网络字节序转本地字节序(IP)
uint16_t ntohs(uint16_t netshort); // 网络字节序转本地字节序(Port)

• h表示host，n表示network，l表示32位长整数，s表示16位短整数
• 如果主机是小端字节序，这些函数将参数做相应的大小端转换然后返回，如果主机是大端字节序，这些函数不做转换，将参数原封不动地返回
• IP地址是32位，端口号是16位
• 因为IP地址是string类型，而字节序转换函数接收参数类型是无符号32位长整数，所以在调用字节序转换函数前，还需要调用atoi函数对IP地址进行类型转换。(了解即可，后面有封装的IP 地址转换函数可直接完成IP地址的类型转换和字节序转换)

IP地址转换函数
// 本地字节序(string IP) ---> 网络字节序
int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);

• 函数名为inet_pton，意思是ip to network，将**String类型的IP地址由本地字节序转换无符号32位长整型的网络字节序**
• af：IP协议类型，

1. 可选值为AF_INET、AF_INET6
2. 分别代表IPv4和IPv6两种协议。
3. AF_INET、AF_INET6是宏定义。

• src：传入参数，要转换的String类型的IP地址(点分十进制)
• dst：传出参数，转换后的网络字节序的IP地址
• 函数返回值是int类型

1. 转换成功返回1
2. 异常返回0，说明src指向的不是一个有效的ip地址。
3. 失败返回-1

如果函数接口有指针参数，既可以把指针所指向的数据传给函数使用（称为传入参数），也可以由函数填充指针所指的内存空间，传回给调用者使用（称为传出参数）
因为void *可以指向任何类型的数据，所以void *指针一般被称为通用指针或者泛指针,或者叫做万能指针。void指针可以赋值给其他任意类型的指针，其他任意类型的指针也可以赋值给void指针，它们之间赋值不需要强制类型转换。
 // 网络字节序 ---> 本地字节序(string IP)
const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);

• 函数名为inet_ntop，意思是network to ip，将IP地址由无符号32位长整型的网络字节序转换为String类型的本地字节序
• af：AF_INET、AF_INET6
• src：传入参数，要转换的无符号32位长整型的IP地址的网络字节序
• dst：传出参数，转换后的String类型的IP地址的本地字节序
• size：dst的大小，也就是转换后的String类型的IP地址的本地字节序的长度
• 返回值：

1. 成功：dst
2. 失败：NULL

三、套接字地址结构

• 因为网络编程函数的诞生早于IPv4协议，那时候使用的是sockaddr结构体，后来对该结构体改进产生了后面三个结构体类型

1. sockaddr_in中的in代表internet
2. sockaddr_in是IPv4使用的，sockaddr_in6是IPv6使用的
3. sockaddr_un是本地进程间通信套接字(了解即可)

• 由于网络编程函数的传入参数仍是旧的sockaddr结构体类型，所以在使用网络编程函数时需要使sockaddr_in结构体类型通过强制类型转换为sockaddr结构体类型

1. c语言中强制类型转换：按照变量的原数据类型从内存取出数据，然后按照另一数据类型的来解释数据

• sockaddr_in类型的结构体将sockaddr类型的结构体中最后14字节大小的地址数据进行了进一步的细分，将端口号和IP地址分别存在了两个变量中

1. 16位的地址类型(2字节)
2. 16位的端口号(2字节)
3. 32位的IP地址(4字节)
4. 8字节填充

struct sockaddr
{ 
    unsigned short sa_family; // 2字节，地址族，AF_xxx
    char sa_data[14]; // 14字节，包含套接字中的目标地址和端口信息 
};

struct sockaddr_in {
    sa_family_t        sin_family; // address family：AF_INET
    in_port_t        sin_port;   // port in network byte order
    struct in_addr    sin_addr;   // internet address
    
    char            sin_zero[8] // unused
};

// internet address
struct in_addr {
    uint32_t    s_addr;  
};

【例】以bind函数为例演示套接字地址结构的使用

// addr是sockaddr_in类型的变量
struct sockaddr_in addr; 
// 对addr变量赋值
addr.sin_family = AF_INET/AF_INET6;
addr.sin_port = htons(9527);
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
// 将addr强制类型转换后传入用sockaddr做参数的bind函数
bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, size);

INADDR_ANY：
是一个宏，自动取系统中有效的任意IP地址，
让服务器端计算机上的所有网卡的IP地址都可以作为服务器IP地址，也即监听外部客户端程序发送到服务器端所有网卡的网络请求，直到与某个客户端建立了连接时才确定下来到底用哪个IP地址。
二进制类型，也就是长整型，所以不需要类型转换。

总结

• sockaddr和sockaddr_in二者长度一样，都是16个字节，即占用的内存大小是一致的，前2个字节都表示地址类型，不同的是：

内部结构

1. sockaddr用最后的14个字节来表示sa_data，
2. sockaddr_in把最后14个字节拆分成sin_port, sin_addr和sin_zero分别表示端口、IP地址、填充字节
3. sin_zero填充字节使sockaddr_in和sockaddr保持一样大小都是16字节

用途

1. sockaddr是给操作系统使用的，因为早期的系统调用函数指定了参数类型必须是sockaddr
2. sockaddr_in是给程序员使用的，因为sockaddr_in区分了IP地址和端口，使用更方便

• 程序员把类型、IP地址、端口填充给sockaddr_in结构体，然后强制转换成sockaddr，作为参数传递给系统调用函数

四、基本TCP套接字编程

网络通信流程图

• 上图表示：借助TCP实现一个CS模型所需要的网络套接字函数
• 一个网络通信的建立需要三个套接字：一对用来通信，一个用来监听
• socket()创建一个socket
• bind()为socket绑定ip+port
• listen()设置监听上限，即同时跟服务器建立socket连接的数量
• accept()：阻塞监听客户端连接，创建一个新的socket用来与客户端通信
• connect()：客户端使用现有的socket与服务器建立连接，如果不使用bind绑定客户端地址结构，采用“隐式绑定”，系统自动分配ip+port

五、TCP协议通讯流程

• 连接的建立：三次握手的过程

1. 服务器调用socket()、bind()、listen()完成初始化后，调用**accept()阻塞等待**，处于监听端口的状态
2. 客户端调用socket()初始化后，调用**connect()发出SYN段(SYN状态标志位有效)并阻塞等待**服务器应答
3. 服务器应答一个SYN-ACK段
4. 客户端收到后从**connect()返回**，同时应答一个ACK段，服务器收到ACK段后从**accept()返回**

• 数据传输的过程

1. 建立连接后，TCP协议提供全双工的通信服务，但是一般的客户端/服务器程序的流程是由客户端主动发起请求，服务器被动处理请求，一问一答的方式。
2. 服务器从accept()返回后立刻调用read()，读socket的缓冲区就像读管道一样，如果没有数据到达**read()就阻塞等待**
3. 客户端调用write()发送请求给服务器，然后，调用**read()阻塞**等待服务器的应答，
4. 服务器收到客户端的请求进行读取后**read()返回**，处理请求后，调用write()将处理结果发回给客户端，再次调用**read()阻塞**等待下一条请求
5. 客户端收到后从**read()返回**，发送下一条请求，如此循环下去

• 连接的释放：

1. 如果客户端没有更多的请求了，就调用close()关闭连接，就像写端关闭的管道一样，服务器的read()返回0，这样服务器就知道客户端关闭了连接，也调用close()关闭连接。
2. 注意：
3. 半关闭状态：通信双方中，只有一端关闭通信
4. 调用close()后，调用方关闭通信，调用方的读和写缓冲区都关闭
5. 调用shutdown()后，调用方关闭通信，但可指定函数参数来只关闭写缓冲或读缓冲

六、TCP状态转换

• 实线表示主动发起连接一端的状态
• 虚线表示被动接收连接一端的状态

主动发起连接请求端

• CLOSED：表示初始状态
• SYN_SENT：主动打开状态，表示客户端已发送SYN报文。这个状态与SYN_RCVD遥相呼应，当客户端发送SYN报文(第一次握手)后，随即进入到SYN_SENT状态，并等待服务端的发送三次握手中的第2个报文。
• ESTABLISHED：数据传输状态，表示连接已经建立。当客户端收到服务器应答的SYN-ACK报文(第二次握手)，并回复ACK报文(第三次握手)后，随即进入到ESTABLISHED状态

主动关闭连接请求端

• FIN_WAIT_1：主动关闭连接的一方，发出FIN报文后进入该状态
• FIN_WAIT_2：半关闭状态，该状态下的socket只能接收数据，不能发送数据。当主动关闭连接的一方，发出FIN收到ACK以后进入该状态
• TIME_WAIT: 当收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文后，进入到TIME_WAIT状态，
• CLOSE：TIME_WAIT状态等2MSL后即可回到CLOSED初始状态
• 如果FIN_WAIT_1状态下，收到对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入到TIME_WAIT状态，而无须经过FIN_WAIT_2状态
• 只有主动关闭连接方会经历该状态
• 2MSL时长：一定出现在【主动关闭连接请求端】。对应TIME_WAIT状态，保证最后一个ACK能成功被对端接收。(等待2MSL时长期间，对端没收到我发的ACK，对端会再次发送FIN请求）

被动接收连接

• CLOSED：表示初始状态
• LISTEN：监听状态，表示服务器端可以接受连接请求
• SYN_RCVD: 当接收到SYN报文(第一次握手)，并回复SYN-ACK报文(第二次握手)后，进入SYN_RCVD状态
• ESTABLISHED：数据传输状态，表示连接已经建立。当服务器接收到客户端应答的ACK报文(第三次握手)后，随即进入到ESTABLISHED状态

被动关闭连接

• CLOSE_WAIT：当接收到主动关闭方发送的FIN并应答一个ACK报文后，进入到CLOSE_WAIT状态。接下来查看是否还有数据发送给对方，如果没有，则发送FIN报文给对方
• 说明对端(主动关闭连接端)处于半关闭状态
• LAST_ACK: 当被动关闭一方在发送FIN报文后，进入LAST_ACK状态
• CLOSE：当被动关闭一方在LAST_ACK状态接收到对方发送的ACK后进入CLOSE初始状态，即关闭连接

socket函数
// 创建一个套接字
int socket(int domain, int type, int protocol); 

• domain：IP协议，AF_INET、AF_INET6、AF_UNIX/AF_LOCAL
• type：数据传输协议，流式协议SOCK_STREAM，报式协议SOCK_DGRAM
• protocol：数据传输协议中的代表协议。

1. 默认0，根据type选择指定协议。
2. 流式协议SOCK_STREAM代表协议TCP
3. 报式协议SOCK_DGRAM代表协议UDP

• 返回值

1. 成功：新套接字对应的文件描述符
2. 失败：-1 errno，

【例】用socket()函数创建一个套接字，使用IPv4协议、流式协议，返回该套接字的文件描述符

fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)

bind函数
// 给socket绑定一个地址结构(ip+port)
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 

• sockfd：套接字对应的文件描述符
• addr：(struct sockaddr)&addr

1. addr要先初始化

• addrlen：sizeof(addr)，地址结构的大小
• 返回值

1. 成功：0
2. 失败：-1 errno

【例】用bind函数绑定socket地址结构

// addr是sockaddr_in类型的变量
struct sockaddr_in addr; 
// 对addr变量赋值
addr.sin_family = AF_INET/AF_INET6;
addr.sin_port = htons(9527);
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
// 将addr强制类型转换后传入用sockaddr做参数的bind函数
bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));

listen函数
// 设置同时与服务器建立连接的上限数(同时进行三次握手的客户端)
int listen(int sockfd, int backlog); 

• sockfd：套接字对应的文件描述符
• backlog：上限数值，最大值128
• 返回值

1. 成功：0
2. 失败：-1 errno

accept函数
// 阻塞等待客户端建立连接,成功的话,返回一个与客户端成功连接的socket文件描述符 
accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen); 

• sockfd：套接字对应的文件描述符
• addr：传出参数。成功与服务器建立连接的客户端的地址结构(ip+port)
• addrlen：传入传出参数。&client_addr_len

1. 传入的是调用者提供的addr缓冲区的长度以避免缓冲区溢出问题
2. 使用前需要先定义addr缓冲区的长度
3. 传出的是客户端地址结构体的实际长度(有可能没有占满调用者提供的缓冲区)。如果给addr参数传NULL，表示不关心客户端的地址

• 返回值

1. 成功：能与服务器进行数据通信的客户端socket对应的文件描述符
2. 失败：-1 errno

connect函数
// 客户端使用现有的socket与服务器建立连接
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen); 

• sockfd：客户端套接字对应的文件描述符
• addr：传入参数。服务器的地址结构
• addrlen：服务器的地址结构的大小
• 返回值

1. 0：成功
2. -1 errno：失败

• 如果不使用bind绑定客户端地址结构，采用“隐式绑定”，系统自动分配ip+port

【例】用connect函数请求连接服务器

struct sockaddr_in srv_addr;
// 配置服务器的地址结构
srv_addr.sin_family = AF_INET; 
srv_addr.sin_port = 9527;
inet_pton(AF_INET, {String类型IP地址的本地字节序}, &srv_addr.sin_addr.s_addr);
connect(fd, (struct sockaddr *)&srv_addr, sizeof(srv_addr))

setsockopt函数
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, ,socklen_t optlen);

• 函数功能：用来设置参数sockfd所指定的socket的状态
• level：代表欲设置的网络层，

1. SOL_SOCKET：socket层

• optname：代表欲设置的选项参数

1. SO_REUSEADDR：地址复用

• optval：代表欲设置的值

1. 1：启用
2. 0：不启用

• optlen：为optval的长度

七、多进程并发服务器

使用多进程并发服务器时要注意：

• 防止僵尸进程
• 捕捉SIGCHLD信号

// 多进程并发服务器
Socket();
Bind();
Listen();
while(1){
    connectfd = Accept(); // 接收客户端连接请求
    pid = fork(); // 创建子进程   
      if ( pid == 0 ){ // 子进程
        Close(listenfd); // 关闭用于监听的套接字
        read();
        // 将读到的字节进行操作
        write();
    } else if (pid > 0) {
        Close(connectfd); // 关闭用于与客户端通信的套接字
        // 用信号捕捉函数回收子进程的相关代码
        continue;
    }
}

• Socket()：创建监听套接字listenfd

listenfd是用来建立连接的套接字
当客户端有连接请求时，服务器会借助listenfd创建一个connectfd用来与客户端进行通信数据传输。listenfd被解放出来，用于监听其他客户端的请求
在多进程并发服务器中，父进程用于监听客户端请求，子进程用于与客户端通信

• Bind()：绑定地址结构 struct socketaddr_in servaddr;
• Listen()：设置同时与服务器建立连接的上限数(同时进行三次握手的客户端)
• Accept()：阻塞等待客户端建立连接，成功的话，返回一个与客户端成功连接的connectfd

1. 在多进程并发服务器中，每个connectfd都有一个子进程与之对应；
2. 在多进程并发服务器中，由于支持多个客户端与服务器建立连接，所以Accept应该循环执行，一直监听客户端的连接请求

• fork()：产生子进程
• Close()：fork产生子进程后，子进程和父进程一样，都有listenfd和connectfd两个套接字。子进程不需要监听套接字，只需要与客户端通信的套接字，所以关闭listenfd；父进程不需要与客户端通信的套接字，只需要监听套接字用来监听客户端请求，所以关闭connectfd
• read()：读缓冲
• 将读到的字节进行操作
• write()：写缓冲
• signal()：信号捕捉，如果捕捉到SIGCHLD信号，说明子进程结束，就调用处理函数，完成子进程回收
• waitpid：因为waitpid()可以设置不阻塞，所以使用waitpid()。

1. 由于设置waitpid()为非阻塞，所以当子进程没结束时，返回0，需要再次执行去回收，防止所有子进程都变为僵尸进程，所以需要设置为循环执行waitpid()，子进程一旦结束，一定要立刻回收。但循环执行的话，父进程可能会阻塞于waitpid()，此时如果有新的客户端连接请求，父进程无法响应。
2. 结局办法：将上述操作放入信号处理函数中

• continue：结束本次循环，父进程监听下一个客户端的连接请求

八、多路I/O转接服务器

原理：借助内核，select或poll来监听客户端连接、数据通信事件

 select函数
int select (int maxfd + 1,fd_set *readset,fd_set *writeset,fd_set *exceptset,const struct timeval * timeout);

• 函数功能：用于监视文件描述符的变化情况——读/写/异常
• nfds：监听的所有文件描述符中最大的一个+1，此参数会告诉内核监听多少个文件描述符
• readset：传入传出参数，读文件描述符的监听集合，只监听该集合中文件描述符的读事件

1. 传入传出参数：传入的是想要监听的文件描述符，函数执行完，传出的是满足对应事件的文件描述符

• writeset：传入传出参数，写文件描述符的监听集合，只监听该集合中文件描述符的写事件

1. NULL：不监听文件描述符的写事件

• exceptset：传入传出参数，异常文件描述符的监听集合，只监听该集合中文件描述符的异常事件

1. NULL：不监听文件描述符的异常事件

• timeout：阻塞监听时间

1. NULL：阻塞，一直等
2. timeval：timeval是一个结构体，有两个成员变量：tv_sec和tv_usec，分别是秒和微秒
3. >0：设置成员变量为固定时间
4. 0：不阻塞，检查描述字后立即返回，轮询
5. 返回值：
6. >0：所有的文件描述符监听集合中满足对应事件的总个数
7. 0：没有满足对应事件的文件描述符
8. -1：errno

优点

跨平台：win、linux、macOS、Unix、类Unix、mips
缺点

监听上限受文件描述符限制，最大 1024
无法直接定位满足监听事件的文件描述符，只能用循环轮询或自己构建数组保存各个connfd
// 清空文件描述符集合中(所有位置零)
void FD_ZERO (fd_set *fdset); 
// 将一个文件描述符添加到文件描述符的监听集合中
void FD_SET (int fd,fd_set *fdset); 
// 将一个文件描述符从文件描述符的监听集合中移除
void FD_CLR (int fd,fd_set *fdset); 
// 判断一个文件描述符是否在文件描述符的监听集合中，在的话返回1；不在返回0
int FD_ISSET(int fd,fd_set *fdset); 

思路分析：

int maxfd = 0；
lfd = socket();     // 创建套接字
maxfd = lfd；
bind();     // 绑定地址结构
listen();    // 设置监听上限
fd_set rset,allset;    // rset 读事件文件描述符集合 allset 用来暂存(b)
FD_ZERO(&allset);    // 将allset监听集合清空
FD_SET(lfd, &allset);    // 将 lfd 添加至allset监听集合中。
while（1） {
    rset = allset;    // rset作为传入传出参数
    ret  = select(lfd+1， &rset， NULL， NULL， NULL);    // 监听文件描述符集合对应事件
    if（ret > 0） {                            // 有监听的描述符满足对应事件    
        if (FD_ISSET(lfd, &rset)) {                // rset作为传出参数;1在,0不在
            cfd = accept()；                // 建立连接,返回用于通信的文件描述符
            maxfd = cfd；
            FD_SET(cfd, &allset);                // 添加cfd到监听集合中
        }
        for(i = lfd+1; i <= 最大文件描述符; i++) { // 遍历
            if (FD_ISSET(i, &rset)){                // 有read、write事件发生
                read()
                操作字节;
                write();
             }
        }    
    }
}

poll函数
int poll(struct pollfd *fds, nfds_t nfds, int timeout);
struct polled {
    int fd;
    short events;
    short revents
}

函数功能：用于监视文件描述符的变化情况——读/写/异常
fds：监听的文件描述符的结构体【数组】，此处的*就是首地址
fd：监听的文件描述符
events：监听事件，用宏定义
POLLIN：有数据可读
POLLOUT：写事件
POLLERR：异常事件
POLLRDNORM：有普通数据可读
revents：初始化为0，如果满足对应事件则返回非0，即POLLIN、POLLOUT、POLLERR
nfds：监听数组中的实际监听个数
timeout：阻塞监听时间，单位：毫秒
-1：阻塞，一直等
0：不阻塞，检查描述字后立即返回，
>0：等待指定毫秒数
返回值：
>0：所有的文件描述符监听集合中满足对应事件的总个数
0：没有满足对应事件的文件描述符
-1：errno
优点
自带数组结构，分离了传入传出参数
可以拓展监听上限，超出 1024限制
缺点
不能跨平台，只能UNIX/LINUX，不能WINDOWS
无法直接定位满足监听事件的文件描述符，只能用循环轮询或自己构建数组保存各个connfd

九、基本UDP套接字编程

TCP和UDP对比
TCP：传输控制协议

面向连接的，可靠数据包传输。
对于不稳定的网络层，采取完全弥补的通信方式——丢包重传
优点：
数据流量稳定：在建立TCP连接后，数据传输流量是稳定的
传输速度稳定：在建立TCP连接后，数据传输速度是稳定的
传输顺序一致：在网络环境不发生变化的情况下，各个数据包经过的路由节点一致，数据报到达顺序与发送时一致
缺点：
传输速度慢
传输效率低
资源开销大
使用场景
数据的完整型要求较高，不追求效率
大数据传输、文件传输。
UDP：用户数据报协议

无连接的，不可靠的数据报传递
对于不稳定的网络层，采取完全不弥补的通信方式——默认还原网络状况
优点：
传输速度快
传输速率高
资源开销小
缺点：
数据流量不稳定
传输速度不稳定
传输顺序不一致：各个数据报经过的路由节点可能不一致，数据报到达顺序可能与发送时不一致
使用场景
对时效性要求较高场合，稳定性其次
游戏、视频会议、视频电话
可以通过采用应用层数据校验协议，弥补udp的不足，保证数据包有效传递
UDP通信流程
//server：
    lfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    bind();
    while(1){
        recvfrom();
        // 操作字节数据
        sendto();
    }
    close();
//client：
    connfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    sendto('服务器的地址结构','地址结构大小');
    recvfrom();
    // 操作字节数据
    close();
 

• 因为不用三次握手，所以服务器不需要accept()，客户端不需要connect()
• 因为listen()是用来设置服务器同时与客户端进行三次握手的上限，所以listen()可有可无
• 由于listenfd不负责通信，所以read()被替换为recvfrom()，write()被替换为sendto()
• 客户端直接使用sendto()向服务器发起连接

recvfrom函数
int recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr,socklen_t *addrlen);
 

• 函数功能：接收socket传来的数据, 并把数据存到buf指向的内存空间
• sockfd：对服务器来说就是listenfd
• buf：接收数据的缓冲区
• len：缓冲区大小
• flags：调用操作方式
• 0：常规操作，与read()相同
• src_addr：传出参数，传出对端地址结构
• addrlen：传入传出参数，地址结构长度
• 返回值：
• >0：成功接收到的字节数
• 0：对端关闭连接
• -1：errno

sendto函数
int sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);

• 函数功能：将数据由socket传给对方主机
• sockfd：套接字
• buf：存储数据的缓冲区
• len：数据长度
• flags：调用操作方式
• 0：常规操作，与writ()相同
• src_addr：传入参数，传入目标地址结构
• addrlen：传入传出参数，地址结构长度
• 返回值：
• >0：成功写出的字节数
• 0：对端关闭连接
• -1：errno