想不想自己寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的QQ？想不想自己寫(xiě)一個(gè)聊天室？想不想知道2000年的人是如何上網(wǎng)的？本節(jié)講解一些基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，帶你看看，編寫(xiě)一個(gè)完整的TCP客戶端、服務(wù)端需要掌握哪些函數(shù)？之后，我們要開(kāi)發(fā)自己的QQ。

1 socket函數(shù)

// sys/socket.h /* 使用協(xié)議__protocol在域__domain中創(chuàng)建一個(gè)__type類型的新套接字。 如果__protocol為零，則自動(dòng)選擇一個(gè)。 返回新套接字的文件描述符，或者返回-1表示錯(cuò)誤。 */ extern int socket (int __domain, int __type, int __protocol) __THROW;

• __domain：即family，AF_INETIPv4協(xié)議，AF_INET6IPv6協(xié)議
• __type：SOCK_STREAM字節(jié)流套接字，SOCK_DGRAM數(shù)據(jù)報(bào)套接字，SOCK_RAW原始套接字
• __protocol：IPPROTO_TCPTCP傳輸協(xié)議，IPPROTO_UDPUDP傳輸協(xié)議

socket函數(shù)在成功時(shí)返回一個(gè)小的非負(fù)整數(shù)值，它與文件描述符類似，我們把它稱為套接字描述符（socket descriptor），簡(jiǎn)稱socketfd。

AF_前綴表示地址族，PF_前綴表示協(xié)議族 ，因?yàn)闅v史上曾想讓一個(gè)協(xié)議族（PF）支持多個(gè)地址族（AF），用PF來(lái)創(chuàng)建套接字，用AF來(lái)創(chuàng)建套接字地址結(jié)構(gòu)，然而就只是想想，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在AF和PF的值是相等的。

// bits/socket.h /* Protocol families. */ #define PF_INET 2 /* IP protocol family. */ #define PF_INET6 10 /* IP version 6. */ /* Address families. */ #define AF_INET PF_INET #define AF_INET6 PF_INET6

2 connect函數(shù)

// sys/socket.h #define __CONST_SOCKADDR_ARG const struct sockaddr * extern int connect (int __fd, __CONST_SOCKADDR_ARG __addr, socklen_t __len);

• __fd：socket函數(shù)返回的套接字描述符
• __addr：指向套接字結(jié)構(gòu)地址的指針
• __len：該套接字的大小

TCP客戶用connect函數(shù)和TCP服務(wù)器建立連接。客戶在調(diào)用connect函數(shù)前可以不調(diào)用bind函數(shù)，因?yàn)槿绻行枰?#xff0c;內(nèi)核會(huì)確定本機(jī)IP地址，并選擇一個(gè)臨時(shí)端口作為源端口。

3 bind函數(shù)

// sys/socket.h /* 把一個(gè)本地協(xié)議地址賦值給一個(gè)套接字 */ #define __CONST_SOCKADDR_ARG const struct sockaddr * extern int bind (int __fd, __CONST_SOCKADDR_ARG __addr, socklen_t __len) __THROW;

• 對(duì)于IPv4來(lái)說(shuō)，協(xié)議地址是32位的IPv4地址和16位的端口號(hào)組合。
• 對(duì)于IPv6來(lái)說(shuō)，協(xié)議地址是128位的IPv6地址和16位的端口號(hào)組合。

綁定操作涉及3個(gè)對(duì)象：套接字，地址和端口。其中套接字是捆綁的主體，地址和端口是捆綁的客體。在套接字上綁定地址和端口表示：該地址和端口已經(jīng)被套接字使用。

• 如果指定端口號(hào)為0，那么內(nèi)核在bind被調(diào)用的時(shí)候選擇一個(gè)臨時(shí)端口。
• 如果指定IP地址是通配地址，那么內(nèi)核將等到套接字已連接（TCP）或在套接字上發(fā)出數(shù)據(jù)報(bào)（UDP）時(shí)才選擇一個(gè)本地IP地址。

對(duì)于IPv4來(lái)說(shuō)，通配地址是0（INADDR_ANY），如果讓內(nèi)核幫套接字選擇一個(gè)端口，那么必須注意，bind函數(shù)并不返回所選擇的端口號(hào)。因?yàn)閎ind函數(shù)的_addr參數(shù)有const限定詞，它無(wú)法返回所選的值。為了拿到內(nèi)核選擇的臨時(shí)端口，必須調(diào)用getsockname函數(shù)來(lái)返回協(xié)議地址。

4 listen函數(shù)

// sys/socket.h extern int listen (int __fd, int __n) __THROW;

listen函數(shù)僅有TCP服務(wù)器調(diào)用，它做兩件事：

當(dāng)socket函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)套接字時(shí)，默認(rèn)是主動(dòng)套接字，listen函數(shù)將它變成被動(dòng)套接字，指示內(nèi)核應(yīng)接受指向該套接字的連接請(qǐng)求。調(diào)用listen將導(dǎo)致套接字從CLOSED狀態(tài)轉(zhuǎn)換到LISTEN狀態(tài)。

第二個(gè)參數(shù)__n規(guī)定了內(nèi)核應(yīng)該為相應(yīng)套接字排隊(duì)的最大連接個(gè)數(shù)。內(nèi)核為任意一個(gè)監(jiān)聽(tīng)套接字維護(hù)兩個(gè)隊(duì)列，一個(gè)叫未完成連接隊(duì)列，一個(gè)叫已完成隊(duì)列。

• 未完成連接隊(duì)列：每個(gè)處于三次握手中的TCP連接，套接字處于SYN_RCVD狀態(tài)。
• 已完成連接隊(duì)列：每個(gè)已完成三次握手的TCP連接，套接字處于ESTABLISHED狀態(tài)。

這2個(gè)隊(duì)列之和不能超過(guò)__n，否則就無(wú)法新建TCP連接，這就是SYN Flood攻擊的原理。

5 accept函數(shù)

// sys/socket.h extern int accept (int __fd, __SOCKADDR_ARG __addr,socklen_t *__restrict __addr_len);

accept函數(shù)由TCP服務(wù)器調(diào)用，用于從已完成連接隊(duì)列的隊(duì)頭返回下一個(gè)已完成連接。如果該隊(duì)列為空，那么進(jìn)程被投入睡眠。（默認(rèn)套接字為阻塞方式）

參數(shù)__addr和__addr_len返回已連接的對(duì)端進(jìn)程的協(xié)議地址，即返回客戶端的協(xié)議地址。__addr_len是值-結(jié)果參數(shù)，返回內(nèi)核存放在協(xié)議地址中實(shí)際的字節(jié)數(shù)。如果對(duì)客戶端的協(xié)議地址不感興趣，可以將指針置為NULL。

注意：如果accept成功，返回值是又內(nèi)核自動(dòng)生成的全新描述符，稱為已連接套接字。服務(wù)端與客戶通信，將用這個(gè)套接字，服務(wù)完成后，這個(gè)套接字就被關(guān)閉。 而參數(shù)__fd稱為監(jiān)聽(tīng)套接字， 一個(gè)服務(wù)僅僅創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽(tīng)套接字。

6 close函數(shù)

// /usr/include/unistd.h extern int close (int __fd);

close函數(shù)一般可以用來(lái)關(guān)閉套接字，并終止TCP連接。但是在并發(fā)服務(wù)器中，close函數(shù)僅僅將套接字描述符引用計(jì)數(shù)減1。所以并不能一定在TCP連接上發(fā)送FIN報(bào)文，如果想在TCP連接上發(fā)送FIN報(bào)文，可以用shutdown函數(shù)。

參考文獻(xiàn)：《UNIX網(wǎng)絡(luò)編程 卷1：套接字聯(lián)網(wǎng)API》

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的accept函数_基础套接字函数入门1的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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