TCP套接字函数

1. socket函数

#include <sys/socket.h>
int socket(int family, int type, int protocol);
//若成功则返回非负描述符
//若出错返回-1

2.connect函数

#include <sys/socket.h>
int connect(int sockfd, const struct sockaddr* servaddr, socklen_t addrlen);
//若成功则返回0，出错返回-1

• 第二个参数是一个指向套接字地址结构的指针。

• 客户再调用函数connect前不必非得调用bind函数。

• 调用connect函数将激发TCP的三路握手，而且仅在连接建立成功或出错时才返回。

  出错情况：
  （1）TCP客户端没有收到SYN分节的响应，返回ETIMEDOUT
  （2）若对SYN的响应为RST，表明服务器在指定端口没有进程在等待连接。
  （3）SYN在中间某个路由器引发“目的地不可达”的ICMP错误。
  

• 若connect失败则该套接字不再可用，必须关闭。

3.bind函数

#include <sys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *myaddr, aocklen_t addrlen);
//若成功则为0，出错返回-1

• 若指定端口号0，内核就会在bind被调用时选择一个临时端口。
• 若指定IP地址为通配地址，则内核将等到套接字已连接（TCP）时才选择一个IP地址。
• 对于IPv4，通配地址由常值INADDR_ANY指定，其值一般为0。

struct sockaddr_in servaddr;
servaddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

• 若让内核为套接字选择一个临时端口号,bind并不返回所选择的值。为了得到内核所选择的临时端口值，必须调用getsockname()函数。

4.listen函数

#include <sys/socket.h>
int listen(int sockfd, int backlog);
//若成功则为0，出错返回-1

• 第二个参数规定了内核应该为相应套接字排队的最大连接个数。

  内核为任何一个给定的监听套接字维护两个队列
  （1）未完成连接队列，已由客户发出SYN并到达服务器，而服务器正等待完成相应的三路握手。
  （2）已完成连接队列，每个已完成三路握手对应其中一项。
  （3）两队列之和不超过backlog。
  

• 当进程调用accept时，已完成连接队列中的对头项将返回给进程。
• 指定一个比内核能够支持的值还要大的backlog也是可以接受的，内核会做相应的截短。
• 当一个客户SYN到达时，若队列是满的，TCP就忽略该分节，不发送RST。

5.accept函数

#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);

• 函数的第一个套接字为监听套接字，其返回值为已连接套接字。

6.close函数

#include <sys/socket.h>
int close(int sockfd);
//成功则返回0，出错返回-1

• 调用该函数会发生FIN分节，随后是正常的TCP连接终止序列。

• TCP将尝试发送已排队等待发送到对端的任何数据，发送完毕后是正常的TCP连接终止序列。

  父进程关闭已连接套接字只是导致相应描述符的引用计数值减1，若我们确实想在某个TCP连接上发送一个FIN，可以调用shutdown函数。
  

7.getsockname()和getpeername()

#include <sys/socket.h>
int getsockname(int sockfd, struct sockaddr *localaddr, socklen_t *addrlen);
int getpeername(int sockfd, struct sockaddr *peeraddr, socklen_t *addrlen);

• 在一个没有调用bind的TCP客户，connect成功返回后，getsockname用于返回由内核赋予该连接的本地IP地址和本地端口号。

• 在以端口号0调用bind后，getsockname返回由内核赋予的本地端口号。

• 在一个以通配IP地址调用bind的服务器，与某个客户的连接一旦建立（accept返回），getsockname就可以用于返回内核赋予该连接的本地IP地址。