Linux Socket学习--域和套接口简介

       套接口创建后，就如同一个文件描述符，我们可以使用同样的IO函数进行读写，关闭操作。其实，和引用一个已经打开的文件一样，套接口也是通过文件描述符来引用的，而且两者的文件描述符共享一个“数字空间”，比如说不能既打开一个文件描述符为4的套接口，又打开一个文件描述符为4的文件。

       套接口和已经打开的文件的区别：

       1.不能在套接口上调用函数lseek（）当然对于管道也不能调用这个函数。

       2.套接口可以和网络地址关联，但是文件和管道却不可以。

       3.套接口有很多可以通过ioctl（）进行查询和设置的选项。

       4.套接口必须在正确的状态写才能进行输入输出，但是已经打开的文件可以在任何的时候进行读写操作。

       调用open（）函数打开一个新文件，Linux内核会返回一个当前系统可用的最小的文件描述符。比如如果关闭了标准输入（文件描述符0），又立即打开一个新文件，那么新文件的文件描述符就是0.

        另外要注意的是Linux内核在分配文件描述符的时候，并不区分这个描述符是分配给套接口还是给已经打开的文件的。      

        我们知道，使用int pipe（int fileds[2])；函数可以创建管道，如果这个函数调用成功，内核会返回两个文件描述符，fileds[0]表示管道读出端的文件描述符，fileds[1]表示管道写入端的文件描述符。所以可以看出管道是单向的，任何的反方向操作会导致错误。

        但是套接口不同，他可以进行双向通信。这个也是他和管道的根本差异。

       创建一个套接口使用以下的函数:

 

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>

int socketpair(int domain,int type,int protocol,int sv[2]);

 

下面我们来展示一个socketpair的例子：

 

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int state;
    int s[2];

    state=socketpair(AF_LOCAL,SOCK_STREAM,0,s);
    if (state== -1)
    {
    	fprintf(stderr, "an error %s has happend.\n", strerror(errno);
    	return 1;
    }

    printf("s[0]=%d\n", s[0]);
    printf("s[1]=%d\n", s[1]);
    

	return 0;
}

 

    其中AF_LOCAL套接口又被称为是unix套接口，所以使用AF_UNIX和使用AF_LOCAL都是一样的。不过建议使用AF_LOCAL。

    下面我们来展示一下使用套接口实现I/O

    ………………UNDONE（此处代码待添加）

     我们来看看如何关闭套接口

     当我们从管道读取输入的时候，读取进程受到文件结束标识以后就知道没有后续文件了，因为文件描述符是由写进程关闭管道的写段的时候发送的。套接口的关闭类似，当在套接口发送端关闭后，接受端就会受到文件结束标识，但是这种关闭方式不适用所有的情况。close终止了数据传送的两个方向：读和写，由于TCP是全双工的，在很多的情况下，本地进程要通知远程端点已经完成了数据的发送工作，但是仍然等待从远程端点接受数据，在这种情况下，我们需要对套接口进行半关闭操作，就需要用到shutdown函数：

#include <sys/socket.h>

int shutdown(int s, int how);

其中s是需要进行半关闭的套接口，需要进行关闭的方式是how，参数how的取值请看下表：

值	宏	描述
0	SHUT_RD	进程不能对指定套接口进行读操作
1	SHUT_WR	进行不能对指定套接口进行写操作
2	SHUT_RDWR	进程不能对指定套接口进行读写操作

大家可以看出，当how参数的取值为2的时候，shutdown函数和close函数一样了。下面举一个例子:

int state;
int s;

state=shutdown(s,SHUT_WR);
if(z == -1){
	perror("shundown...");
}

下面我们来看看如何处理复制套接口的情况:

   如果调用函数dup或者dup2的话,那么只有最后一个close调用才可以关闭套接口,系统这样做,是因为他认为其他复制的文件描述符仍然在使用中,如下所示:

   int s;   //已经存在的套接口

  int d;    //被复制的套接口

  d=dup(s); //复制套接口

  close（s） // 套接口并未被关闭

  close（d） //套接口被关闭

在上面的例子中，第一个close函数调用并没有关闭套接口，其实无论先关闭s还是先关闭d，没任何区别。而只有当最后一个文件描述符被关闭的时候，套接口才是被真正的关闭了。但是如果使用shutdown函数的话，就没有这个问题。：

int s

int d;

d=dup(s);

shutdown(s,SHUT_RDWR);

即使套接口s仍然通过文件描述符d打开，shutdown函数仍然立即将套接口彻底关闭。

建议：总是使用shutdown函数来代替close函数。

当调用shutdown函数的时候，如果给定的套接口不是有效的文件描述符，返回EBADF错误。

如果给定的文件描述符不是套接口，返回ENOTSOCK错误

如果套接口出于非连接状态，返回ENOTCONN错误。

注意：即便是使用参数为SHUT_RDWR的时候，函数shutdown也不会释放文件描述符，在使用close释放文件描述符之前，他一直可用。