操作系统：Linux
编程语言：C语言
简述：socket编程函数是socket编程中的基础，通过组合使用它们，可以实现各种网络通信功能。
socket编程函数较多，在这里只是列出较为常用的socket函数
socket()函数
socket()函数是网络编程中用于创建新套接字的基本接口。它允许开发者指定套接字的类型、使用的通信协议族以及协议类型，从而创建一个可以用于网络通信的端点。
头文件
#include <sys/socket.h>
函数原型
int socket(int domain, int type, int protocol);
参数
1、**domain(地址族)：**指定协议族，决定了套接字使用的底层协议。常见的协议族包括：
- AF_INET：IPv4 地址族
- AF_INET6：：IPv6 地址族
2、**type(种类)：**指定套接字的类型，决定了通信的方式。常见的套接字类型有：
- SOCK_STREAM：提供可靠的、面向连接的字节流服务，通常用于 TCP 协议。
- SOCK_DGRAM：提供无连接的数据报服务，通常用于 UDP 协议。
3、**protocol(协议)：**通常设置为 0，表示使用默认的协议。如果为特定的套接字类型指定了非默认的协议，这里可以设置该协议。
- IPPROTO_TCP：TCP传输协议
- IPPTOTO_UDP：UDP传输协议
返回值
如果socket()函数成功，它返回一个非负整数，即新创建的套接字的文件描述符。这个文件描述符在后续的网络操作中用于标识和操作该套接字。
如果函数失败，它将返回 -1，并设置全局变量errno以指示错误类型。你可以检查errno的值或使用perror()函数来获取错误信息。
示例
使用IPv4协议、面向连接的数据传输方式、TCP传输协议，来创建套接字
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
//注意：一般第三个参数protocol直接设置为0即可
bind()函数
bind()函数在网络编程中用于将套接字绑定到特定的地址和端口。
头文件
#include <sys/socket.h>
函数原型
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
参数
- sockfd：这是一个由socket()函数返回的套接字描述符。
- addr：这是一个指向sockaddr结构的指针，该结构包含了要绑定的地址和端口信息。对于 IPv4 地址，通常使用sockaddr_in结构体；对于 IPv6 地址，使用sockaddr_in6。
- addrlen：这是addr参数所指向地址结构的长度，通常使用sizeof(struct sockaddr_in)或sizeof(struct sockaddr_in6)来获取。
返回值
如果bind()函数成功执行，它将返回 0。如果发生错误，它将返回 -1，并设置全局变量errno来指示错误类型。
示例
//创建TCP套接字
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if (sockfd == -1) {
perror("socket creation failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
//创建sockaddr_in结构体变量
struct sockaddr_in server_addr;
//设置服务器地址结构
memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
server_addr.sin_family = AF_INET;//使用IPv4地址
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");监听具体的ip地址
server_addr.sin_port = htons(12345); // 端口号
//绑定套接字到地址和端口
bind(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));
结构体
sockaddr_in结构体
头文件
#include <arpa/inet.h>
代码块
struct sockaddr_in{
sa_family_t sin_family; //地址类型
uint16_t sin_port; //16位的端口号
struct in_addr sin_addr; //32位的IP地址
char sin_zero[8]; //一般用0填充
};
in_addr结构体
头文件
#include <netinet/in.h>
代码块
struct in_addr {
in_addr_t s_addr; //32位的IPv4地址
};
sockaddr结构体
头文件
#include <sys/socket.h>
代码块
struct sockaddr{
sa_family_t sin_family; //地址类型
char sa_data[14]; //IP地址和端口号
};
listen()函数
listen()函数用于将套接字设置为监听模式，以便可以接受连接请求。
头文件
#include <sys/socket.h>
函数原型
int listen(int sockfd, int backlog);
参数
- sockfd：这是需要被设置为监听模式的套接字描述符，它应该是一个绑定了地址的套接字。
- backlog：请求队列的最大长度（能存放多少个客户端请求）。实际队列的大小可能比这个值大，也可能小，具体取决于系统实现和可用资源。
返回值
如果函数成功执行，则返回 0。
如果函数执行失败，则返回 -1，并设置全局变量errno以指示错误。
示例
//开始监听连接请求
if (listen(server_fd, 10) == -1) {
perror("listen failed");
exit(EXIT_FAILURE);
}
accept()函数
accept()函数是网络编程中用于接受客户端连接请求的系统调用。当一个客户端尝试连接到服务器时，服务器通过调用accept()函数来接受这个连接，并返回一个新的套接字描述符，用于与客户端进行通信。
头文件
#include <sys/socket.h>
函数原型
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
参数
- sockfd：这是服务器套接字描述符，即之前通过socket()创建并通过bind()和listen()初始化的套接字。
- addr：这是一个指向sockaddr 结构体的指针，用于存储客户端的地址信息。如果不需要获取客户端地址，这个参数可以设置为NULL。
- addrlen：这是一个指向socklen_t类型变量的指针，它用于传入addr结构体的大小，并在调用后返回实际客户端地址的大小。如果addr设置为NULL，则addrlen也应该设置为NULL。
返回值
如果函数成功执行，accept()返回一个新的套接字描述符，这个描述符用于与客户端进行通信。
如果函数执行失败，返回 -1，并设置全局变量errno以指示错误。
示例
struct sockaddr_in client_addr;
sin_size = sizeof(client_addr);
accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &sin_size));
connect()函数
connect()函数通常用于在套接字编程中建立客户端与服务器之间的连接。它是 POSIX 套接字 API 的一部分，并且主要用于 TCP 连接。
头文件
#include <sys/socket.h>
函数原型
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen);
参数
sockfd：这是一个套接字描述符，标识了要用于连接的本地端点套接字。它通常是由socket()函数创建的。
serv_addr：这是一个指向sockaddr结构的指针，该结构包含了目标服务器的地址信息。对于 IPv4 地址，通常使用sockaddr_in结构，而对于 IPv6 地址，使用sockaddr_in6结构。
addrlen：这是serv_addr指针指向的sockaddr结构的长度，通常通过sizeof()函数得到。
返回值
如果连接成功，返回 0。
如果连接失败，返回 -1，并设置全局变量errno以指示错误原因。
示例
struct sockaddr_in serv_addr;
//连接到服务器
if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0) {
perror("ERROR connecting");
exit(1);
}
send()函数
send()函数用于在套接字编程中发送数据。它是 POSIX 套接字 API 的一部分，可用于 TCP 和 UDP 套接字。
头文件
#include <sys/socket.h>
函数原型
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
参数
sockfd：这是套接字描述符，标识了发送数据的套接字。
buf：这是一个指向要发送数据的缓冲区的指针。
len：这是要发送数据的字节数。
flags：这是控制发送操作的标志位。通常设置为 0，但可以使用特定于协议的标志（如MSG_DONTWATTMSG_OOB等）。一般设置为0。
返回值
如果发送成功，返回实际发送的字节数。
如果发送失败，返回 -1，并设置全局变量errno以指示错误原因。
示例
char *message = "Hello, server!";
int message_len = strlen(message);
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
// 连接到服务器
connect(sockfd, (struct sockaddr *) &serv_addr, sizeof(serv_addr)
ssize_t sent_bytes = send(sockfd, message, message_len, 0);
recv()函数
recv()函数是一个用于从已连接的套接字接收数据的函数，通常在套接字编程中使用。
头文件
#include <sys/socket.h>
函数原型
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
参数
sockfd：接收数据的套接字的文件描述符。
buf：指向缓冲区的指针，该缓冲区用于存储接收到的数据。
len：接收的最大字节数。
flags：这是一组标志，用于修改接收操作的行为。常用的标志包括MSG_WAITALL（等待直到接收到完整的消息）和MSG_DONWAIT（非阻塞接收）。一般设置为0。
返回值
如果成功，recv()函数返回接收到的字节数。
如果套接字已关闭，且没有剩余数据可接收，则返回 0。
如果发生错误，则返回 -1，并设置全局变量errno以指示错误。
示例
struct sockaddr_in server_addr;
char buffer[BUFFER_SIZE];
ssize_t bytes_received;
//创建套接字
int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr))
//从服务器接收数据
bytes_received = recv(sockfd, buffer, BUFFER_SIZE, 0);
close()或closesocket()函数
close()和closesocket()函数都是用于关闭文件描述符或套接字描述符的。尽管这两个函数在功能上是相似的，但它们通常在不同的编程环境和库中使用。（close()函数在linux系统上使用，closesocket()函数在Windows系统上使用）
头文件
close()函数
#include <unistd.h>
closesocket()函数
#include <winsock2.h>
函数原型
close()函数
int close(int fd);
closesocket()函数
int closesocket(SOCKET s);
参数
参数皆为要关闭的套接字
返回值
close()函数
如果成功，返回 0。
如果失败，返回 -1 并设置全局变量errno以指示错误。
closesocket()函数
如果成功，返回 0。
如果失败，返回 SOCKET_ERROR 并设置全局错误码WSAGetLastErrdr()。
示例
close()函数
close(sockfd);
closesocket()函数
closesocket(sockfd)