基本TCP套接字操作

include <sys/types.h> /* See NOTES */

include <sys/socket.h>

socket

创建一个套接字，指定通信协议类型

// 成功：返回文件描述符	失败：返回-1，设置errno
int socket(int domain, int type, int protocol);

• domain ：协议族

  AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL、AF_ROUTE、AF_KEY

  AF_XXX 指地址族，PF_XXX 指协议族。但是在实际中，支持多个地址族的协议族从来没有实现过，且<sys/socket.h>中 PF_ 值总是与对应的 AF_ 值相等，因此，两者值相等，现在可看成是一个意思。

• type ：套接字类型

  SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_SEQPACKET、SOCK_RAW

• protocol ：某协议类型的常值，通常为0

bind

把一个本地协议地址赋予一个套接字。

协议地址：ip地址 + port

// 成功：返回0	失败：返回-1，设置errno（常见：EACCES、EADDRINUSE）
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

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 */
};

/* Internet address. */
struct in_addr {
   uint32_t       s_addr;     /* address in network byte order */
};

• sockfd ：文件描述符（套接字）
• addr：指向特定协议的地址结构的指针
• addrlen ：地址结构长度

listen

做两件事：

1. 把一个未连接的主动套接字转换成被动套接字，指示内核接收指向该套接字的连接请求，CLOSED状态 --> LISTEN状态
2. backlog规定已完成连接队列的最大连接个数

// 成功：返回0	失败：返回-1，设置errno
int listen(int sockfd, int backlog);

内核为任何一个给定的监听套接字维护两个队列：

• 未完成连接队列：正在等待完成TCP三次握手，处于 SYN_RCVD 状态
• 已完成连接队列：已完成TCP三次握手，等待通过 accept 从队列中取出已连接套接字，处于 ESTABLISED 状态

Linux 2.2 以后，backlog 表示已完成连接队列的 socket 上限。实际测试中，队列最大长度为 backlog + 1。

测试代码及数据：listen()函数backlog参数测试

connect

TCP客户端使用，用于建立与TCP服务器的连接

// 成功：返回0	失败：返回-1，设置errno
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

accept

有TCP服务器调用，从已完成连接队列队头返回一个描述符。若队列为空，进程睡眠（默认阻塞方式）

// 成功：返回非负描述符	失败：返回-1，设置errno
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

若对返回客户端协议地址不感兴趣，可把 addr、addrlen 均值为空指针。

close

关闭套接字，该套接字不能再被调用进程使用。并发服务器中，close调用实际是相应套接字引用计数减1

// 成功：返回0	失败：返回-1，设置errno
int close(int sockfd);

当close关闭套接字时，TCP将尝试发送已排队等待发送到对端的任何数据，发送完毕后的是正常的TCP连接终止序列（四次握手）。