【网络编程】【C/C++】SOCKET相关函数

本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

Windows 下 Socket相关

一、socket()函数 创建套接字

Windows 不把套接字作为普通文件对待，而是返回 SOCKET 类型的句柄。

SOCKET socket(int af, int type, int protocol);
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实例，创建TCP套接字：

SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  //创建TCP套接字
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二、bind()

int bind(SOCKET sock, const struct sockaddr *addr, int addrlen);  //Windows
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sock 为 socket 文件描述符 addr 为 sockaddr 结构体变量的指针 addrlen 为 addr 变量的大小，可由 sizeof() 计算得出。

// 创建套接字
	SOCKET servSock = socket(PF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);

	// 绑定套接字
	struct sockaddr_in sockAddr;
	memset (&sockAddr, 0, sizeof(sockAddr)); // 每个套接字都用0填充
	sockAddr.sin_family = PF_INET; // 使用IPv4地址
	sockAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");
	sockAddr.sin_port = htons(1234);	// 端口
	bind(servSock, (SOCKADDR*)&sockAddr, sizeof(SOCKADDR));
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sockaddr结构体

struct sockaddr{
    sa_family_t  sin_family;   //地址族（Address Family），也就是地址类型
    char         sa_data[14];  //IP地址和端口号
};
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sockaddr_in 结构体

struct sockaddr_in{
    sa_family_t     sin_family;   //地址族（Address Family），也就是地址类型
    uint16_t        sin_port;     //16位的端口号
    struct in_addr  sin_addr;     //32位IP地址
    char            sin_zero[8];  //不使用，一般用0填充
};
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1. sin_family 和socket()的第一个参数的含义相同，取值也要保持一致。
2. sin_prot 为端口号。uint16_t 的长度为两个字节，理论上端口号的取值范围为 065536，但 01023 的端口一般由系统分配给特定的服务程序，例如 Web 服务的端口号为 80，FTP 服务的端口号为 21，所以我们的程序要尽量在 1024~65536 之间分配端口号。端口号需要用 htons() 函数转换，后面会讲解为什么。
3. sin_addr 是 struct in_addr 结构体类型的变量，下面会详细讲解。
4. sin_zero[8]是多余的8个字节，没有用，一般使用 memset() 函数填充为 0。上面的代码中，先用 memset() 将结构体的全部字节填充为 0，再给前3个成员赋值，剩下的 sin_zero 自然就是 0 了。

in_addr 结构体

sockaddr_in 的第3个成员是 in_addr 类型的结构体，该结构体只包含一个成员，如下所示：

struct in_addr{
    in_addr_t  s_addr;  //32位的IP地址
};
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in_addr_t 在头文件 <netinet/in.h> 中定义，等价于 unsigned long，长度为4个字节。也就是说，s_addr 是一个整数，而IP地址是一个字符串，所以需要** inet_addr() **函数进行转换，例如：

unsigned long ip = inet_addr("127.0.0.1");
printf("%ld\n", ip);
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运行结果： 16777343

三、connect() 函数

参数与bind()相同。

int connect(SOCKET sock, const struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);  //Windows
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四、listen() 函数

通过 listen() 函数可以让套接字进入被动监听状态，它的原型为：

int listen(SOCKET sock, int backlog);  //Windows
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sock 为需要进入监听状态的套接字，backlog 为请求队列的最大长度。

**被动监听：**是指当没有客户端请求时，套接字处于“睡眠”状态，只有当接收到客户端请求时，套接字才会被“唤醒”来响应请求。 如果将 backlog 的值设置为 SOMAXCONN，就由系统来决定请求队列长度，这个值一般比较大，可能是几百，或者更多。 当请求队列满时，就不再接收新的请求，对于 Linux，客户端会收到 **ECONNREFUSED **错误，对于 Windows，客户端会收到 **WSAECONNREFUSED **错误。 注意：listen()只是让套接字处于监听状态，并没有接收请求。接收请求需要使用accept()函数。

五、accept() 函数

当套接字处于监听状态时，可以通过 accept()函数来接收客户端请求。它的原型为：

SOCKET accept(SOCKET sock, struct sockaddr *addr, int *addrlen);  //Windows
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它的参数与 listen() 和 connect() 是相同的：sock为服务器端套接字，addr为 sockaddr_in 结构体变量，addrlen为参数 addr 的长度，可由 sizeof() 求得。