Socket socket 解析
17 July 2014
##Linux下send、sendto、sendmsg函数分析
###功能描述
发送消息,send只可用于基于连接的套接字,send 和 write唯一的不同点是标志的存在,当标志为0时, send等同于write。sendto 和 sendmsg既可用于无连接的套接字,也可用于基于连接的套接字。除了套 接字设置为非阻塞模式,调用将会阻塞直到数据被发送完。
###用法
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t send(int sock, const void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t sendto(int sock, const void *buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr *to, socklen_t tolen);
ssize_t sendmsg(int sock, const struct msghdr *msg, int flags);
###参数
sock: 索引将要从其发送数据的套接字。
buf: 指向将要发送数据的缓冲区。
len: 以上缓冲区的长度。
flags: 是以下零个或者多个标志的组合体,可通过or操作连在一起
MSG_DONTROUTE:不要使用网关来发送封包,只发送到直接联网的主机。这个标志主要用于诊断或者路由程序。
MSG_DONTWAIT:操作不会被阻塞。
MSG_EOR:终止一个记录。
MSG_MORE:调用者有更多的数据需要发送。
MSG_NOSIGNAL:当另一端终止连接时,请求在基于流的错误套接字上不要发送SIGPIPE信号。
MSG_OOB:发送out-of-band数据(需要优先处理的数据),同时现行协议必须支持此种操作。
to:指向存放接收端地址的区域,可以为NULL。
tolen:以上内存区的长度,可以为0。
msg:指向存放发送消息头的内存缓冲,结构形态如下
struct msghdr {
void \*msg_name;
socklen_t msg_namelen;
struct iovec \*msg_iov;
size_t msg_iovlen;
void \*msg_control;
socklen_t msg_controllen;
int msg_flags;
};
可能用到的数据结构有
struct cmsghdr {
socklen_t cmsg_len;
int cmsg_level;
int cmsg_type; };
###返回说明
成功执行时,返回已发送的字节数。失败返回-1,errno被设为以下的某个值
- EACCES:对于Unix域套接字,不允许对目标套接字文件进行写,或者路径前驱的一个目录节点不可搜索
- EAGAIN,EWOULDBLOCK: 套接字已标记为非阻塞,而发送操作被阻塞
- EBADF:sock不是有效的描述词
- ECONNRESET:连接被用户重置
- EDESTADDRREQ:套接字不处于连接模式,没有指定对端地址
- EFAULT:内存空间访问出错
- EINTR:操作被信号中断
- EINVAL:参数无效
- EISCONN:基于连接的套接字已被连接上,同时指定接收对象
- EMSGSIZE:消息太大
- ENOMEM:内存不足
- ENOTCONN:套接字尚未连接,目标没有给出
- ENOTSOCK:sock索引的不是套接字
- EPIPE:本地连接已关闭
###举例
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
void Recv()
{
struct sockaddr_in serv_addr;
int sock_fd;
char line[15] = "Hello world!";
int size = 13;
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);
serv_addr.sin_port = htons(5000);
sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
connect(sock_fd,(struct sockaddr\*)&serv_addr,sizeof(serv_addr));
send(sock_fd, line, size, 0);
close(sock_fd);
}
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
void Sendto()
{
sockaddr_in receiver_addr;
int sock_fd;
char line[15] = "Hello World!";
sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);
receiver_addr.sin_family = AF_INET;
receiver_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);
receiver_addr.sin_port = htons(5000);
sendto(sock_fd, line, 13, 0,(struct sockaddr\*)&receiver_addr,sizeof(receiver_addr));
close(sock_fd);
}
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
void sendmsg()
{
struct sockaddr_in receiver_addr;
int sock_fd;
char line[15] = "Hello World!";
struct msghdr msg;
struct iovec iov;
sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);
receiver_addr.sin_family = AF_INET;
receiver_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);
receiver_addr.sin_port = htons(5000);
msg.msg_name = &receiver_addr;
msg.msg_namelen = sizeof(receiver_addr);
msg.msg_iov = &iov;
msg.msg_iovlen = 1;
msg.msg_iov->iov_base = line;
msg.msg_iov->iov_len = 13;
msg.msg_control = 0;
msg.msg_controllen = 0;
msg.msg_flags = 0;
sendmsg(sock_fd,&msg,0);
close(sock_fd);
}
##recv/recvfrom 函数详解
###功能描述
从套接字上接收一个消息。对于recvfrom ,可同时应用于面向连接的和无连接的套接字。 recv一般只用在面向连接的套接字,几乎等同于recvfrom,只要将recvfrom的第五个参数设置NULL。 如果消息太大,无法完整存放在所提供的缓冲区,根据不同的套接字,多余的字节会丢弃。 假如套接字上没有消息可以读取,除了套接字已被设置为非阻塞模式,否则接收调用会等待消息的到来。
###用法
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
ssize_t recv(int sock, void *buf, size_t len, int flags);
ssize_t recvfrom(int sock, void *buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr *from, socklen_t *fromlen);
###参数
sock:索引将要从其接收数据的套接字。
buf:存放消息接收后的缓冲区。
len:buf所指缓冲区的容量。
flags:是以下一个或者多个标志的组合体,可通过or操作连在一起
MSG_DONTWAIT:操作不会被阻塞。
MSG_ERRQUEUE:指示应该从套接字的错误队列上接收错误值,依据不同的协议,错误值以某种辅佐性消息的方式传递进来,使用者应该提供足够大的缓冲区。导致错误的原封包通过msg_iovec作为一般的数据来传递。导致错误的数据报原目标地址作为msg_name被提供。错误以sock_extended_err结构形态被使用,定义如下
#define SO_EE_ORIGIN_NONE 0
#define SO_EE_ORIGIN_LOCAL 1
#define SO_EE_ORIGIN_ICMP 2
#define SO_EE_ORIGIN_ICMP6 3
struct sock_extended_err
{
u_int32_t ee_errno; /* error number */
u_int8_t ee_origin; /* where the error originated */
u_int8_t ee_type; /* type */
u_int8_t ee_code; /* code */
u_int8_t ee_pad;
u_int32_t ee_info; /* additional information */
u_int32_t ee_data; /* other data */
/* More data may follow */
};
MSG_PEEK:指示数据接收后,在接收队列中保留原数据,不将其删除,随后的读操作还可以接收相同的数据。
MSG_TRUNC:返回封包的实际长度,即使它比所提供的缓冲区更长, 只对packet套接字有效。
MSG_WAITALL:要求阻塞操作,直到请求得到完整的满足。然而,如果捕捉到信号,错误或者连接断开发生,或者下次被接收的数据类型不同,仍会返回少于请求量的数据。
MSG_EOR:指示记录的结束,返回的数据完成一个记录。
MSG_TRUNC:指明数据报尾部数据已被丢弃,因为它比所提供的缓冲区需要更多的空间。
MSG_CTRUNC:指明由于缓冲区空间不足,一些控制数据已被丢弃。
MSG_OOB:指示接收到out-of-band数据(即需要优先处理的数据)。
MSG_ERRQUEUE:指示除了来自套接字错误队列的错误外,没有接收到其它数据。
from:指向存放对端地址的区域,如果为NULL,不储存对端地址。
fromlen:作为入口参数,指向存放表示from最大容量的内存单元。作为出口参数,指向存放表示from实际长度的内存单元。
###返回说明
成功执行时,返回接收到的字节数。另一端已关闭则返回0。
失败返回-1,errno被设为以下的某个值
- EAGAIN:套接字已标记为非阻塞,而接收操作被阻塞或者接收超时
- EBADF:sock不是有效的描述词
- ECONNREFUSE:远程主机阻绝网络连接
- EFAULT:内存空间访问出错
- EINTR:操作被信号中断
- EINVAL:参数无效
- ENOMEM:内存不足
- ENOTCONN:与面向连接关联的套接字尚未被连接上
- ENOTSOCK:sock索引的不是套接字