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引言一、socket 常见API表二、函数详细介绍01. socket()02. bind()03. listen()04. accept()05. connect()06. send()07. recv()08. close()09. select()10. getaddrinfo()11. sendto()12. recvfrom()13. setsockopt()14. getsockopt()15. shutdown()16. inet_pton()17. htons() / htonl() / ntohs() / ntohl() 温馨提示
引言
本文将深入探讨使用套接字进行网络通信的基本步骤，包括创建套接字、绑定地址、监听连接（对于服务器端）、连接远程主机（对于客户端）、以及发送和接收数据等操作。套接字编程涉及一系列系统调用和函数，如 socket()、bind()、listen()、connect()、send()、recv() 等。开发人员可以利用这些接口实现各种网络应用。通过本文，读者将了解如何使用套接字进行网络通信，并掌握关键步骤和函数调用，为构建网络应用打下坚实基础。
一、socket 常见API表
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| socket() | 创建一个新的套接字 |
| bind() | 将套接字绑定到特定的IP地址和端口号上 |
| listen() | 将套接字标记为被动套接字，用于监听连接请求 |
| accept() | 接受客户端的连接请求，并返回一个新的套接字用于通信 |
| connect() | 建立与服务器端的连接 |
| send() | 发送数据 |
| recv() | 接收数据 |
| sendto() | 用于UDP协议中发送数据 |
| recvfrom() | 用于UDP协议中接收数据 |
| close() | 关闭套接字连接 |
| select() | 多路复用，同时监视多个套接字的状态 |
| getaddrinfo() | 主机名和服务名之间的转换 |
| setsockopt() | 设置套接字选项 |
| getsockopt() | 获取套接字选项的值 |
| inet_pton() | IP地址的转换 |
| inet_ntop() | IP地址的转换 |
| htons() | 主机字节序和网络字节序之间的转换(16位整数) |
| ntohs() | 主机字节序和网络字节序之间的转换(16位整数) |
| htonl() | 主机字节序和网络字节序之间的转换(32位整数) |
| ntohl() | 主机字节序和网络字节序之间的转换(32位整数) |
二、函数详细介绍
01. socket()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：int socket(int domain, int type, int protocol);
参数类型：
domain：协议族（如AF_INET、AF_INET6等）type：套接字类型（如SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM等）protocol：具体使用的协议（如IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP等）应用示例：
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);02. bind()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
参数类型：
sockfd：套接字描述符addr：指向要绑定的地址结构的指针addrlen：地址结构的长度应用示例：
struct sockaddr_in server_address;server_address.sin_family = AF_INET;server_address.sin_port = htons(12345);server_address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, sizeof(server_address));03. listen()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：int listen(int sockfd, int backlog);
参数类型：
sockfd：套接字描述符backlog：未完成连接队列的最大长度应用示例：
listen(sockfd, 5);04. accept()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
参数类型：
sockfd：套接字描述符addr：指向结构体的指针，用于存储客户端地址信息addrlen：地址结构的长度应用示例：
int client_sockfd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_address, &addr_len);05. connect()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
参数类型：
sockfd：套接字描述符addr：指向要连接的目标地址结构的指针addrlen：地址结构的长度应用示例：
connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_address, sizeof(server_address));06. send()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
参数类型：
sockfd：套接字描述符buf：指向待发送数据的指针len：待发送数据的长度flags：传输控制标志应用示例：
char *message = "Hello, server!";send(sockfd, message, strlen(message), 0);07. recv()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
参数类型：
sockfd：套接字描述符buf：指向存储接收数据的缓冲区len：接收数据的最大长度flags：接收操作的附加选项应用示例：
char buffer[1024];ssize_t bytes_received = recv(sockfd, buffer, 1024, 0);08. close()
头文件：#include <unistd.h>
函数原型：int close(int sockfd);
参数类型：
sockfd：要关闭的套接字描述符应用示例：
close(sockfd);09. select()
头文件：#include <sys/select.h>
函数原型：int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds, fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);
参数类型：
nfds：所有文件描述符的范围（最大文件描述符+1）readfds：可读文件描述符集合writefds：可写文件描述符集合exceptfds：异常文件描述符集合timeout：超时时间应用示例：
fd_set readfds;FD_ZERO(&readfds);FD_SET(sockfd, &readfds);int activity = select(sockfd + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL);10. getaddrinfo()
头文件：#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
函数原型：int getaddrinfo(const char *node, const char *service, const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res);
参数类型：
node：主机名或IP地址字符串service：服务名或端口号字符串hints：指向地址信息结构的指针，用于设置期望的返回结果res：指向存储结果的链表的指针应用示例：
struct addrinfo hints, *res;memset(&hints, 0, sizeof(hints));hints.ai_family = AF_UNSPEC;hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;getaddrinfo("www.example.com", "http", &hints, &res);11. sendto()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
参数类型：
sockfd：套接字描述符buf：指向待发送数据的指针len：待发送数据的长度flags：传输控制标志dest_addr：目标地址结构addrlen：目标地址结构的长度应用示例：
char *message = "Hello, server!";sendto(sockfd, message, strlen(message), 0, (struct sockaddr *)&server_address, sizeof(server_address));12. recvfrom()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
参数类型：
sockfd：套接字描述符buf：指向存储接收数据的缓冲区len：接收数据的最大长度flags：接收操作的附加选项src_addr：发送方地址结构addrlen：发送方地址结构的长度应用示例：
char buffer[1024];struct sockaddr_in client_address;socklen_t addr_len = sizeof(client_address);ssize_t bytes_received = recvfrom(sockfd, buffer, 1024, 0, (struct sockaddr *)&client_address, &addr_len);13. setsockopt()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);
参数类型：
sockfd：套接字描述符level：选项所在的协议层optname：选项名optval：指向设置选项值的指针optlen：选项值的长度应用示例：
int reuse = 1;setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse));14. getsockopt()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);
参数类型：
sockfd：套接字描述符level：选项所在的协议层optname：选项名optval：指向存储选项值的缓冲区optlen：输入时为缓冲区大小，输出时为实际选项值的长度应用示例：
int buffer_size;socklen_t optlen = sizeof(buffer_size);getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &buffer_size, &optlen);15. shutdown()
头文件：#include <sys/socket.h>
函数原型：int shutdown(int sockfd, int how);
参数类型：
sockfd：套接字描述符how：关闭连接的方式，常用的取值为： SHUT_RD：关闭读端SHUT_WR：关闭写端SHUT_RDWR：同时关闭读写端应用示例：
shutdown(sockfd, SHUT_RDWR);16. inet_pton()
头文件：#include <arpa/inet.h>
函数原型：int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);
参数类型：
af：地址族，如AF_INET（IPv4）或AF_INET6（IPv6）src：待转换的点分十进制字符串形式的地址dst：存储转换后的二进制格式地址的缓冲区应用示例：
struct sockaddr_in server_address;inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &(server_address.sin_addr));17. htons() / htonl() / ntohs() / ntohl()
这些函数用于主机字节序和网络字节序之间的转换，分别用于16位和32位整数的主机到网络字节序以及网络到主机字节序的转换。
头文件：#include <arpa/inet.h>
函数原型：
uint16_t htons(uint16_t hostshort);uint32_t htonl(uint32_t hostlong);uint16_t ntohs(uint16_t netshort);uint32_t ntohl(uint32_t netlong);这些函数在实际网络编程中经常用于端口号和IP地址等数据的转换。
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