一、基础知识。
1：套接字基础。
1，是通信端点的抽象。
2，在UNIX类系统中被当作是一种文件描述符。
3，套接字通信域。
| 域 | 描述 |
| AF_INET | IPV4因特网域 |
| AF_INET6 | IPV6因特网域 |
| AF_UNIX | UNIX域 |
| AF_UPSPEC | 未指定 |
4，套接字类型。
| 类型 | 描述 |
| SOCK_DGRAM | 固定长度的，无链接的，不可考的报文传递 |
| SOCK_RAW | IP协议的数据报接口 |
| SOCK_SEQPACKET | 固定长度的，有序的，可靠的，面向连接的报文传递。 |
| SOCK_STREAM | 有序的，可靠的，双向的，面向连接的字节流。 |
5，协议。
| 协议 | 描述 |
| IPPROTO_IP | IPv4网际协议 |
| IPPROTO_IPV6 | IPv6网际协议 |
| IPPROTO_ICMP | 因特网控制报文协议(internet control message protocol) |
| IPPROTO_RAW | 原始IP数据包协议 |
| IPPROTO_TCP | 传输控制协议 |
| IPPROTO_UDP | 用户数据报协议(user datagram protocol) |
6，创建一个原始套接字需要root权限。
2：套接字寻址和传输。
1，在网络中，进程标识由：计算机网络地址（找到计算机） + 计算机的端口号（找到特定进程） 组成。
2，大端和小端。
1）大端字节序：最大字节地址上 保存 最低有效字节。
2）小端字节序：最大字节地址上 保存 最高有效字节。
3）大部分系统使用小端字节序。但TCP/IP使用大端字节序。
3，域名系统( Domain name system,DNS)
4，网络信息服务( Network information service, NIS )
5，服务是由地址的端口号部分标示。每个服务由一个唯一的端口号支持。
6，章16的代码在阅读结束后，进行尝试性理解和自编写。
7，当异步IO中因为某种原因导致读/写阻塞，在阻塞条件不存在后，可以发送SIGIO信号来重新启用IO。步骤为：
1）建立套接字所有权。这样信号可以被传递到对应的进程。
2）通知套接字当IO操作不会阻塞时发送信号。
8，带外数据
1）含义：紧急数据。它有相对普通数据更高的优先级。
2）部分通信协议支持此功能。（可选功能）
3）当有新的紧急数据到来，旧有数据会被覆盖。
3：套接字选项。
1，套接字机制提供了 两个套接字选项接口：设置选项接口，查询选项接口。
4：UNIX域套接字。
1，IPC的一种：可以在同一计算机系统上运行的两个进程之间传递打开文件描述符。
1）用于同一台计算机的进程通信。
2）效率比因特网套接字高。因为它仅复制数据，无协议，无校验等复杂操作。
2，一些实例（未阅读）。
1）P508，借助UNIX域套接字轮询XSI消息队列。
2）P512，将地址绑定到UNIX域套接字。
3）P518，传送文件描述符：在两个进程之间传送打开文件描述符的技术非常有用。
3，sockaddr_un结构体。
1）可以将一个地址绑定到UNIX域套接字上。系统会使用该路径创建一个S_IFSOCK类型的文件。此文件无法打开。当关闭套接字时，必须显式的删除文件。
二、相关函数。
1：套接字。
创建一个套接字
int socket( int domain, int type, int protocol );
// 1 参数protocol：通常为0。表示使用默认协议。
禁止一个套接字IO
int shutdown( int sockfd, int how );
// 1 参数how：SHUT_RD,SHUT_WR,SHUT_RDWR
2：寻址。
处理器字节序 和 网络字节序 的转换。
uint32_t htonl( uint32_t hostint32 );
uint16_t htons( uint16_t hostint16 );
uint32_t ntohl( uint32_t netint32 );
uint16_t ntohl( uint16_t netint16 );
// 1 h 主机，n 网络，l 长整数，s 短整数。
地址通用结构体。
struct socketaddr
{
sa_family_t sa_family; // address family
char sa_data[]; // variable-length address
...
}
网络地址的 二进制地址 和 文本字符串 相互转换
const char *inet_ntop( int domain, const void *restrict addr, char *restrict str, socklen_t size ); // 二进制地址 转换成 文本字符串
int inet_pton( int domain, const char *restrict str, void *restrict addr ); // 文本字符串 转换成 二进制地址。
查询主机信息。
struct hostent* gethostent( void );
void sethostent( int stayopen );
void endhostent( void );
struct hostent
{
char *h_name; // name of host
char **h_aliases; // pointer to alternate host name array
int h_addrtype; // address type
int h_length; // length in bytes of address
char **h_addr_list; // pointer to array of network address
...
}
获取网络名字 和 网络编号。
struct netent* getnetbyaddr( uint32_t net, int type );
struct netent* getnetbyname( const char *name );
struct netent* getnetent( void );
void setnetent( int stayopen );
void endnetent( void );
struct netent{
char *n_name; // network
char **n_aliases; // alternate network name array pointer
int n_addrtype; // address type
uint32_t n_net // network number
...
}
协议名字和协议编号之间进行映射。
struct protoent* getprotobyname( const char *name );
struct protoent* getprotobynumber( int proto );
struct protoent* getprotoent( void );
void setprotoent( int stayopen );
void endprotoent( void );
struct protoent{
char *p_name; // protocol name
char **p_aliases; // pointer to altername protocol name array
int p_proto; // protocol number
...
}
函数getservent顺序扫描服务数据库。
struct servent* getservbyname( const char *name, const char *proto );
struct servent* getservbyport( int port, const char *proto );
struct servent* getservent( void );
void setservent( int stayopen );
void endservent( void )
struct servent{
char s_name; // service name
char **s_aliases; // pointer to alternate service name array
int s_port; // port name
char *s_proto; // name of protocol
...
}
将主机名和服务名映射到一个地址。
int getaddrinfo( const char *restrict host, const char *restrict service, const struct addrinfo *restrict hint, struct addrinfo **restrict res );
void freeaddrinfo( struct addrinfo *ai );
struct addrinfo{
int ai_flags; // custemize behavior
int ai_family; // address family
int ai_socktype; // socket type
int ai_protocol; // protocol
socklen_t ai_addrlen; // length in bytes of address
struct sockaddr *ai_addr; // address
char *ai_canonname; // canonical name of host
struct addrinfo *ai_next; // next in list
...
}
将返回的错误码转换成错误信息
consr char *gai_strerror( int error );
将地址转换成 主机名 和 服务名
int getnameinfo( const struct sockaddr *restrict addr, socklen_t alen, char *restrict host, socklen_t hostlen, char *restrict service, socklen_t servlen, int flags );
3：套接字 和 地址关联。
绑定 关联地址 和 套接字。
int bind( int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t len len );
// 1 地址必须有效，且格式匹配。
// 2 端口一般不小于1024.root权限用户除外。
// 3 一般不允许多重绑定。
查找 套接字对应的地址。
int getsockname( int sockfd, struct sockaddr *restrict addr, socklen_t *restrict alenp );
找到和套接字连接的对等方地址。
int getpeername( int sockfd, struct sockaddr *restrict addr, socklen_t *restrict alenp );
(请求服务端)建立连接。
int connect( int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t len );
// 1 参数addr：期望通信的服务器地址。
// 2 应用程序必须能够处理connect函数返回的错误。
(接收信息端)接收连接请求。
int listen( int sockfd, int backlog );
获得连接请求，并建立连接。
int accept( int sockfd, struct sockaddr *restrict addr, socklen_t *restrict len );
// 1 返回值：套接字描述符。
4：数据传输。
发送数据。
ssize_t send( int sockfd, const void *buf, size_t nbytes, int flags ); // 套接字必须已经连接。
// 1 返回成功，仅代表发送成功。接收错误不反馈。
ssize_t sendto( int sockfd, const void *buf, size_t nbytes, int flags, const struct sockaddr *destaddr, socklen_t destlen ); // 可以在无连接套接字上发送信息。
ssize_t sendmsg( int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags, ); // 可以指定多重缓冲区传输数据。
接收数据。
ssize_t recv( int sockfd, void *buf, size_t nbytes, int flags ); //
ssize_t recvfrom( int sockfd, void *restrict buf, size_t len, int flags, struct sockaddr *restrict addr, socklen *restrict addrlen ); // 得到数据发送者的原地址
ssize_t recvmsg( int sockfd, struct msghdr *msg, int flags ); // 将接收数据送入多个缓冲区
5：套接字选项。
设置套接字选项。
int setsockopt( int sockfd, int level, int option, const void *val, socklen_t len );
// 1 参数level：标识选项应用协议。
查看当前选项。
int getsockopt( int sockfd, int level, int option, void *restrict val, socklen_t *restrict lenp );
// 1 参数level：标识选项应用协议。
6：带外数据。
TCP中，判断是否已经到达紧急数据标记位置。
int sockarmark( int sockfd );
// 1 返回值：1 在标记处，0 不在标记处，-1 出错
7： UNIX域套接字。
创建一对无命名的，相互连接的UNIX域套接字。（一般只用于UNIX域。）
int socketpair( int domain, int type, int protocol, int sockfd[] ); // 打开的为全双工管道。
// 1 返回值：0 成功，-1 出错。
sockaddr_un 结构体。
struct sockaddr_un
{
sa_family_t sun_family; // AF_UNIX
char sun_path[]; // pathname
} // OS：linux and solaris。 Head file name is "sys/un.h";
三