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Beej"s 网络编程指南 Internet Sockets

http://www.ecst.csuchico.edu/~beej/guide/net

#include

int socket(int domain, int type, int protocol);

但是他们的参数怎么用? 首先，domain 应该设置成 \"AF_INET\"，就象上面的数据结构 struct sockaddr_in 中一样。然后，参数 type 告诉内核是 SOCK_STREAM 类型还是 SOCK_DGRAM 类型。最后，把 protocol 设置为 \"0\"。(注意：有很多种 domain、type，我不可能一一列出了，请看 socket() 的 man page。当然，还有一个\"更好\"的方式去得到 protocol。请看 getprotobyname() 的 man page。)

socket() 只是返回你以后在系统调用种可能用到的 socket 描述符，或者在错误的时候返回-1。全局变量 errno 中储存错误值。(请参考 perror() 的 man page。)

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bind()--我在哪个端口?
一旦你得到套接口，你可能要将套接口和机器上的一定的端口关联起来。(如果你想用 listen() 来侦听一定端口的数据，这是必要一步--MUD 经常告诉你说用命令 \"telnet x.y.z 6969\".)如果你只想用 connect()，那么这个步骤没有必要。但是无论如何，请继续读下去。

这里是系统调用 bind() 的大略：

#include
#include

int bind(int sockfd, struct sockaddr *my_addr, int addrlen);

sockfd 是调用 socket 返回的文件描述符。my_addr 是指向数据结构 struct sockaddr 的指针，他保存你的地址(即端口和 IP 地址) 信息。addrlen 设置为 sizeof(struct sockaddr)。

简单得很不是吗? 再看看例子：

#include
#include
#include

#define MYPORT 3490

main()
{
int sockfd;
struct sockaddr_in my_addr;

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /* do some error checking! */

my_addr.sin_family = AF_INET; /* host byte order */
my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* short, network byte order */
my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(\"132.241.5.10\");
bzero(&(my_addr.sin_zero), 8); /* zero the rest of the struct */

/* don\"t forget your error checking for bind(): */
bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));
.
.
.

这里也有要注意的几件事情。my_addr.sin_port 是网络字节顺序，my_addr.sin_addr.s_addr 也是的。另外要注意到的事情是因系统的不同，包含的头文件也不尽相同，请查阅自己的 man page。

在 bind() 主题中最后要说的话是，在处理自己的 IP 地址和/或端口的时候，有些工作是可以自动处理的。

my_addr.sin_port = 0; /* choose an unused port at random */
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* use my IP address */

通过将0赋给 my_addr.sin_port，你告诉 bind() 自己选择合适的端口。同样，将 my_addr.sin_addr.s_addr 设置为 INADDR_ANY，你告诉他自动填上他所运行的机器的 IP 地址。

如果你一向小心谨慎，那么你可能注意到我没有将 INADDR_ANY 转换为网络字节顺序！这是因为我知道内部的东西：INADDR_ANY 实际上就是 0！即使你改变字节的顺序，0依然是0。但是完美主义者说安全第一，那么看下面的代码：

my_addr.sin_port = htons(0); /* choose an unused port at random */
my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /* use my IP address */

你可能不相信，上面的代码将可以随便移植。

bind() 在错误的时候依然是返回-1，并且设置全局变量 errno。

在你调用 bind() 的时候，你要小心的另一件事情是：不要采用小于1024的端口号。所有小于1024的端口号都被系统保留！你可以选择从1024到65535(如果他们没有被别的程序使用的话)。

你要注意的另外一件小事是：有时候你根本不需要调用他。如果你使用 connect() 来和远程机器通讯，你不要关心你的本地端口号(就象你在使用 telnet 的时候)，你只要简单的调用 connect() 就够可，他会检查套接口是否绑定，如果没有，他会自己绑定一个没有使用的本地端口。

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connect()--Hello！
现在我们假设你是个 telnet 程序。你的用户命令你(就象电影 TRON 中一样)得到套接口的文件描述符。你听从命令调用了 socket()。下一步，你的用户告诉你通过端口23(标准 telnet 端口)连接到\"132.241.5.10\"。你该怎么做呢?

幸运的是，你正在疯狂地阅读 connect()--如何连接到远程主机这一章。你可不想让你的用户失望。

connect() 系统调用是这样的：

#include
#include

int connect(int sockfd, struct sockaddr *serv_addr, int addrlen);

sockfd 是系统调用 socket() 返回的套接口文件描述符。serv_addr 是保存着目的地端口和 IP 地址的数据结构 struct sockaddr。addrlen 设置为 sizeof(struct sockaddr)。

让我们来看个例子：

#include
#include
#include

#define DEST_IP \"132.241.5.10\"
#define DEST_PORT 23

main()
{
int sockfd;
struct sockaddr_in dest_addr; /* will hold the destination addr */

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /* do some error checking! */

dest_addr.sin_family = AF_INET; /* host byte order */
dest_addr.sin_port = htons(DEST_PORT); /* short, network byte order */
dest_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(DEST_IP);
bzero(&(dest_addr.sin_zero), 8); /* zero the rest of the struct */

/* don\"t forget to error check the connect()! */
connect(sockfd, (struct sockaddr *)&dest_addr, sizeof(struct sockaddr));
.
.
.

再一次，你应该检查 connect() 的返回值--他在错误的时候返回-1，并设置全局变量 errno。

同时，你可能看到，我没有调用 bind()。另外，我也没有管本地的端口号。我只关心我在连接。内核将为我选择一个合适的端口号，而我们所连接的地方也自动地获得这些信息。

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listen()--Will somebody please call me?
Ok, time for a change of pace. What if you don\"t want to connect to a remote host. Say, just for kicks, that you want to wait for incoming connections and handle them in some way. 处理过程分两步：首先，你听--listen()，然后，你接受--accept() (请看下面的内容)。

除了要一点解释外，系统调用 listen 相当简单。

int listen(int sockfd, int backlog);

sockfd 是调用 socket() 返回的套接口文件描述符。backlog 是在进入队列中允许的连接数目。是什么意思呢? 进入的连接是在队列中一直等待直到你接受 (accept() 请看下面的文章)的连接。他们的数目限制于队列的允许。大多数系统的允许数目是20，你也可以设置为5到10。

和别的函数一样，在发生错误的时候返回-1，并设置全局变量 errno。

你可能想象到了，在你调用 listen() 前你或者要调用 bind() 或者让内核随便选择一个端口。如果你想侦听进入的连接，那么系统调用的顺序可能是这样的：

socket();
bind();
listen();
/* accept() goes here */

因为他相当的明了，我将在这里不给出例子了。(在 accept() 那一章的代码将更加完全。)真正麻烦的部分在 accept()。

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accept()--\"Thank you for calling port 3490.\"
准备好了，系统调用 accept() 会有点古怪的地方的！你可以想象发生这样的事情：有人从很远的地方通过一个你在侦听 (listen()) 的端口连接 (connect()) 到你的机器。他的连接将加入到等待接受 (accept()) 的队列中。你调用 accept() 告诉他你有空闲的连接。他将返回一个新的套接口文件描述符！原来的一个还在侦听你的那个端口，新的最后在准备发送 (send()) 和接收 ( recv()) 数据。这就是这个过程！

函数是这样定义的：

#include

int accept(int sockfd, void *addr, int *addrlen);

sockfd 相当简单，是和 listen() 中一样的套接口描述符。addr 是个指向局部的数据结构 struct sockaddr_in 的指针。This is where the information about the incoming connection will go (and you can determine which host is calling you from which port). 在他的地址传递给 accept 之前，addrlen 是个局部的整形变量，设置为 sizeof(struct sockaddr_in)。accept 将不会将多余的字节给 addr。如果你放入的少些，那么在 addrlen 的值中反映出来。

同样，在错误时返回-1并设置全局变量 errno。

现在是你应该熟悉的代码片段。

#include
#include
#include

#define MYPORT 3490 /* the port users will be connecting to */

#define BACKLOG 10 /* how many pending connections queue will hold */

main()
{
int sockfd, new_fd; /* listen on sock_fd, new connection on new_fd */
struct sockaddr_in my_addr; /* my address information */
struct sockaddr_in their_addr; /* connector\"s address information */
int sin_size;

sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); /* do some error checking! */

my_addr.sin_family = AF_INET; /* host byte order */
my_addr.sin_port = htons(MYPORT); /* short, network byte order */
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* auto-fill with my IP */
bzero(&(my_addr.sin_zero), 8); /* zero the rest of the struct */

/* don\"t forget your error checking for these calls: */
bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr));

listen(sockfd, BACKLOG);

sin_size = sizeof(struct sockaddr_in);
new_fd = accept(sockfd, &their_addr, &sin_size);
.
.
.

注意，在系统调用 send() 和 recv() 中你应该使用新的文件描述符。如果你只想让一个连接进来，那么你可以使用 close() 去关闭原来的文件描述符 sockfd 来避免同一个端口更多的连接。

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send() and recv()--Talk to me, baby!
这两个函数用于流式套接口和数据报套接口的通讯。如果你喜欢使用无连接的数据报套接口，你应该看一看下面关于 sendto() 和 recvfrom() 的章节。

send() 是这样的：

int send(int sockfd, const void *msg, int len, int flags);

sockfd 是你想发送数据的套接口描述符(或者是调用 socket() 或者是 accept() 返回的。)msg 是指向你想发送的数据的指针。len 是数据的长度。把 flags 设置为 0 就可以了。(详细的资料请看 send() 的 man page)。

这里是一些可能的例子：

char *msg = \"Beej was here!\";
int len, bytes_sent;
.
.
len = strlen(msg);
bytes_sent = send(sockfd, msg, len, 0);
.
.
.

send() 返回实际发送的数据的字节数--他可能小于你要求发送的数目！也即你告诉他要发送一堆数据可是他不能处理成功。他只是发送他可能发送的数据，然后希望你以后能够发送其他的数据。记住，如果 send() 返回的数据和 len 不匹配，你应该发送其他的数据。但是这里也有个好消息：如果你要发送的包很小(小于大约 1K)，他可能处理让数据一次发送完。最后，在错误的时候返回-1，并设置 errno。

recv() 函数很相似：

int recv(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags);

sockfd 是要读的套接口描述符。buf 是要读的信息的缓冲。len 是缓冲的最大长度。flags 也可以设置为0。(请参考recv() 的 man page。)

recv() 返回实际读入缓冲的数据的字节数。或者在错误的时候返回-1，同时设置 errno。

很简单，不是吗? 你现在可以在流式套接口上发送数据和接收数据了。你现在是 Unix 网络程序员了！

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sendto() 和 recvfrom()--Talk to me, DGRAM-style
\"这很不错啊\"，我听到你说，\"但是你还没有讲无连接数据报套接口呢。\"没问题，现在我们开始这个内容。

既然数据报套接口不是连接到远程主机的，那么在我们发送一个包之前需要什么信息呢? 不错，是目标地址！看看下面的：

int sendto(int sockfd, const void *msg, int len, unsigned int flags,
const struct sockaddr *to, int tolen);

你已经看到了，除了另外的两个信息外，其余的和函数 send() 是一样的。 to 是个指向数据结构 struct sockaddr 的指针，他包含了目的地的 IP 地址和断口信息。tolen 可以简单地设置为 sizeof(struct sockaddr)。

和函数 send() 类似，sendto() 返回实际发送的字节数(他也可能小于你想要发送的字节数！)，或者在错误的时候返回 -1。

相似的还有函数 recv() 和 recvfrom()。recvfrom() 的定义是这样的：

int recvfrom(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags
struct sockaddr *from, int *fromlen);

又一次，除了一点多余的参数外，这个函数和 recv() 也是一样的。from 是一个指向局部数据结构 struct sockaddr 的指针，他的内容是源机器的 IP 地址和端口信息。fromlen 是个 int 型的局部指针，他的初始值为 sizeof(struct sockaddr)。函数调用后，fromlen 保存着实际储存在 from 中的地址的长度。

recvfrom() 返回收到的字节长度，或者在发生错误后返回 -1。

记住，如果你是用 connect() 连接一个数据报套接口，你可以简单的调用 send() 和 recv() 来满足你的要求。这个时候依然是数据报套接口，依然使用 UDP，系统自动的加上了目标和源的信息。

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close() 和 shutdown()--Get outta my face!
你已经整天都在发送 (send()) 和接收 (recv()) 数据了，现在你准备关闭你的套接口描述符了。这很简单，你可以使用一般的 Unix 文件描述符的 close() 函数：
close(sockfd);

他将防止套接口上更多的数据的读写。任何在另一端读写套接口的企图都将返回错误信息。

如果你想在如何关闭套接口上有多一点的控制，你可以使用函数 shutdown()。他能够让你将一定方向的通讯或者双向的通讯(就象 close() 一样)关闭，你可以使用：

int shutdown(int sockfd, int how);

sockfd 是你想要关闭的套接口文件描述复。how 的值是下面的其中之一：
0 - Further receives are disallowed
1 - Further sends are disallowed
2 - Further sends and receives are disallowed (和 close() 一样

shutdown() 成功时返回 0，失败时返回 -1(同时设置 errno。)

如果在无连接的数据报套接口中使用 shutdown()，那么只不过是让 send() 和 recv() 不能使用(记得你在数据报套接口中使用了 connect 后是可以使用他们的吗?)

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getpeername()--Who are you?
这个函数太简单了。

他太简单了，以至我都不想单列一章。但是我还是这样做了。

函数 getpeername() 告诉你在连接的流式套接口上谁在另外一边。函数是这样的：

#include

int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen);

sockfd 是连接的流式套接口的描述符。addr 是一个指向结构 struct sockaddr (或者是 struct sockaddr_in) 的指针，他保存着连接的另一边的信息。addrlen 是一个 int 型的指针，他初始化为 sizeof(struct sockaddr)。

函数在错误的时候返回 -1，设置相应的 errno。

一旦你获得他们的地址，你可以使用 inet_ntoa() 或者 gethostbyaddr() 来打印或者获得更多的信息。但是你不能得到他的帐号。(如果他运行着愚蠢的守护进程，这是可能的，但是他的讨论已经超出了本文的范围，请参考 RFC-1413 以获得更多的信息。)

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gethostname()--Who am I?
甚至比 getpeername() 还简单的函数是 gethostname()。他返回你程序所运行的机器的主机名字。然后你可以使用 gethostbyname() 以获得你的机器的 IP 地址。
下面是定义：

#include

int gethostname(char *hostname, size_t size);

参数很简单：hostname 是一个字符数组指针，他将在函数返回时保存主机名。size 是 hostname 数组的字节长度。

函数调用成功时返回 0，失败时返回 -1，并设置 errno。

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DNS--You say \"whitehouse.gov\", I say \"198.137.240.100\"
如果你不知道 DNS 的意思，那么我告诉你，他代表\"域名服务 (Domain Name Service)\"。他主要的功能是：你给他一个容易记忆的某站点的地址，他给你 IP 地址(然后你就可以使用 bind(), connect(), sendto() 或者其他函数。)当一个人输入：
$ telnet whitehouse.gov

telnet 能知道他将连接 (connect()) 到 \"198.137.240.100\"。

但是这是如何工作的呢? 你可以调用函数 gethostbyname()：

#include

struct hostent *gethostbyname(const char *name);

很明白的是，他返回一个指向 struct hostent 的指针。这个数据结构是这样的：
struct hostent {
char *h_name;
char **h_aliases;
int h_addrtype;
int h_length;
char **h_addr_list;
};
#define h_addr h_addr_list[0]

这里是这个数据结构的详细资料： struct hostent:
h_name - Official name of the host.
h_aliases - A NULL-terminated array of alternate names for the host.
h_addrtype - The type of address being returned; usually AF_INET.
h_length - The length of the address in bytes.
h_addr_list - A zero-terminated array of network addresses for the host. Host addresses are in Network Byte Order.
h_addr - The first address in h_addr_list.

gethostbyname() 成功时返回一个指向 struct hostent 的指针，或者是个空 (NULL) 指针。(但是和以前不同，errno 不设置，h_errno 设置错误信息。请看下面的 herror()。)

但是如何使用呢? 这个函数可不象他看上去那么难用。

这里是个例子：

#include
#include
#include
#include
#include
#include

int main(int argc, char *argv[])
{
struct hostent *h;

if (argc != 2) { /* error check the command line */
fprintf(stderr,\"usage: getip address\\n\");
exit(1);
}

if ((h=gethostbyname(argv[1])) == NULL) { /* get the host info */
herror(\"gethostbyname\");
exit(1);
}

printf(\"Host name :

发布人:netbull 来自:LinuxAid

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