《實戰(zhàn) Linux Socket編程》讀書筆記.doc

書名：實戰(zhàn) Linux Socket編程作者：Warren W.Gay翻譯：詹俊鵠 于衛(wèi)出版：西安電子科技大學(xué)出版社第一章 套接口簡介1、套接口是通信中的一個端點，套接口創(chuàng)建后，就如同一個文件描述符，可以使用文件的I/O函數(shù)對它進行讀、寫和關(guān)閉操作。2、套接口和已打開的文件之間存在如下差別：l 不能在套接口上調(diào)用函數(shù)lseek（這個限制也適用于管道）l 套接口可以和網(wǎng)絡(luò)地址關(guān)聯(lián)，文件和管道卻不能l 套接口具有很多能夠通過ioctl進行查詢和設(shè)置的選項l 套接口必須在正確的狀態(tài)下才能實現(xiàn)輸入和輸出，而已打開文件在任何時候都可以進行讀或?qū)懖僮鳌?、套接口和管道不同，它允許進行進行雙向通信，即可以使用同一個套接口描述符進行讀和寫【代碼test1.2.c】。4、創(chuàng)建套接口#include #include int socketpair ( int domain, int type, int protocol, int sv2);domain：套接口的域名，表示使用哪個地址族，要么是AF_LOCAL要么是AF_UNIX。地址族的作用是指明使用哪一種地址類型。AF_LOCAL(AF_UNIX)表示使用本地地址規(guī)則來生成地址，而AF_INET則表示使用IP地址規(guī)則生成地址。type：套接口的類型，可選值為SOCK_STREAM、SOCK_DGRAMprotocol：使用的協(xié)議。一般情況下為0，這樣可以使用適合所選domain的正確缺省協(xié)議。sv：套接口文件描述符數(shù)組。每個整型值代表一個套接口，類似于管道中的某一端的端點。如果函數(shù)調(diào)用成功，返回0，否則返回-1，錯誤值存放在errno中。5、socketpair用例請參看【代碼test1.1.c】6、可以對套接口調(diào)用read、write、close 等函數(shù)，請參看【代碼test1.2.c】7、使用close關(guān)閉端口，接收端會收到文件結(jié)束符標(biāo)志，close是全關(guān)閉，也就是說關(guān)閉了套接口后，既不能讀也不能寫。shutdown半關(guān)閉，也就是說不能寫，但是可以使用該套接口從讀取對端發(fā)送的數(shù)據(jù)。#include int shutdown (int s, int how);how 有三個可選值：SHUT_RD、SHUT_WR、SHUT_RDWR如果函數(shù)調(diào)用成功，返回0，否則返回-1，錯誤值存放在errno中。僅對套接口的寫端進行關(guān)閉，可以解決如下問題：l 內(nèi)核緩沖區(qū)中任何將要發(fā)送的數(shù)據(jù)都將作廢l 向遠程套接口發(fā)送文件結(jié)束標(biāo)志，告訴對方進程，不再會向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)l 本地半關(guān)閉的套接口仍然可以進行讀操作l 不管套接口的訪問記數(shù)為多少，shutdown都將訪問數(shù)清0。如果使用dup或dup2復(fù)制了套接口描述符，則只有所有的描述符都被close才能關(guān)閉套接口，而shutdown則能夠一次性關(guān)閉復(fù)制的所有套接口。因此不論是要全關(guān)閉或半關(guān)閉套接口，都應(yīng)該使用shutdown，而不是close。然而shutdown不會釋放文件描述符，因此shutdown執(zhí)行后，還應(yīng)該調(diào)用close釋放文件描述符。8、當(dāng)調(diào)用fork生成子進程時，任何在fork操作之前存在的套接口都將復(fù)制到子進程中【代碼test1.2.c】。9、關(guān)閉從套接口的讀入將忽視任何等待讀入的數(shù)據(jù)，如果有更多的數(shù)據(jù)從遠程端發(fā)送過來，也將同樣被忽視掉，如果這時進程嘗試從套接口進行讀入，就會發(fā)生錯誤。第二章 域和地址族1、套接口不一定需要地址，比如函數(shù)socketpair就生成了一對相互連接但是沒有地址的套接口，這就是所謂的無名套接口。2、匿名調(diào)用：在相互連接的兩個套接口中有一個套接口不需要地址，例如連接到一個遠程套接口時，只要確定遠程套接口的地址，但是發(fā)出調(diào)用的本地套接口可以是匿名的。此時本地套接口不需要bind3、socktpair 和 socket 函數(shù)都允許使用其他協(xié)議，而不只是TCP/IP 協(xié)議。4、int socketpair ( int domain, int type, int protocol, int sv2);domain：套接口的域名，表示使用哪個地址族，要么是AF_LOCAL要么是AF_UNIX。地址族的作用是指明使用哪一種地址類型。AF_LOCAL(AF_UNIX)表示使用本地地址規(guī)則來生成地址，而AF_INET則表示使用IP地址規(guī)則生成地址（IPv4等）一般情況下，protocol參數(shù)的值為0，這使操作系統(tǒng)可以選擇適合所選domain的正確的缺省協(xié)議5、通用地址結(jié)構(gòu)#include struct socketaddrsa_family_t sa_family; /*地址族類型*/char sa_data14; /*地址數(shù)據(jù)*/所有的地址都要在結(jié)構(gòu)中同樣的位置定義 sa_family成員，因為它決定了怎樣翻譯結(jié)構(gòu)中的包含地址信息的字節(jié)。6、生成本地地址例如使用本地的打印服務(wù)，則可以使用本地套接口（本地地址）與打印服務(wù)通信，而不需要使用TCP/IP進行通信。本地套接口往往被稱為AF_UNIX域，因為這些地址使用UNIX文件名作為地址名。對應(yīng)于AF_LOCAL和AF_UNIX地址的結(jié)構(gòu)名是sockaddr_un，而對應(yīng)于IP地址的結(jié)構(gòu)名是sockaddr_in#include struct sockaddr_unsa_family_t sun_family; /*地址族*/char sun_path108; /*路徑名*/sun_family：只能選為AF_LOCAL或AF_UNIX。sun_path：包含一個有效的UNIX路徑名，這個字符串的末尾不需要一個空字符。l 【傳統(tǒng)本地地址】的命名空間就是文件系統(tǒng)的路徑名，一個進程可以使用任何有效的路徑名來命名本地套接口路徑，這里的有效指的是該進程可以訪問這個路徑名下的所有目錄，并有權(quán)在該路徑下生成套接口?！敬a】sockaddr_un soc;soc.sun_family = AF_UNIX;strcpy(soc.sun_path, ”/tmp/my_socket”);bind( s, (struct sockaddr *)&soc, SUN_LEN(&soc);l 生成【本地抽象地址】，只需把路徑名的第一個字節(jié)設(shè)置為空字節(jié)，而空字節(jié)后的其他部分是抽象名。對本地套接口生成抽象地址，從而避免生成文件系統(tǒng)對象?！敬a】sockaddr_un soc;soc.sun_family = AF_UNIX;strcpy(soc.sun_path,”ZvirtualName”);soc.sun_path0=0;這里的Z是占位符（可以用任何一個字符作占位符），重要的是，需要在后面代碼中將路徑名的第一個字節(jié)設(shè)置為空字節(jié)。7、生成Internet（IPv4）套接口地址#include struct sockaddr_insa_family_t sin_family /*地址族，初始化為 AF_INET*/uint16_t sin_port; /*端口號，網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序*/struct in_addr sin_addr; /*Internet 地址，IP地址，網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序*/unsigned char sin_zero8 /*占位字符，不使用，用于使整個結(jié)構(gòu)體以16字節(jié)對齊*/struct in_addr uint32_t s_addr;8、網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序小端：低序字節(jié)存儲在低地址大端：高字節(jié)放在低地址。例如 0x 1234小端（Intel CPU）：低地址（0x34）高地址（0x12）大端（網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序）：低地址（0x12）高地址（0x34）現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)順序為大端字節(jié)序，使用下面的函數(shù)可以在主機字節(jié)序和網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序之間轉(zhuǎn)換：#include unsigned long htonl (unsigned long hostlong);unsigned short htons (unsigned short hostshort);unsigned long ntohl(unsigned long netlong);unsigned short ntohs(unsigned short netshort);9、初始化一個通配的Internet地址使用通配地址，是因為有的主機安裝了多塊網(wǎng)卡，每塊網(wǎng)卡有獨立的IP地址，而且Linux允許為一塊網(wǎng)卡指定不同的IP地址，如果我們指定通配地址，則系統(tǒng)會自動選擇一條通往遠程服務(wù)的路由，當(dāng)連接建立時，內(nèi)核最終將決定使用哪一個本地的套接口地址。當(dāng)想內(nèi)核自動分配本地端口號時，也可以使用通配的端口號，要使用這一點很簡單，只需要將sinp_port 的值賦值為0?！敬a】struct sockaddr_in addr_inet;memset(&addr_inet, 0, sizeof(sockaddr_in);addr_inet.sin_family = AF_INET;addr_inet.sin_port = ntohs(0);addr_inet.sin_addr.s_addr = ntohl(INADDR_ANY); / 通配的IP地址10、初始化一個特定的Internet地址【代碼】struct sockaddr_in addr_inet;const unsigned char IPno=192, 168, 1, 100;memset(&addr_inet, 0, sizeof(sockaddr_in);addr_inet.sin_family = AF_INET;addr_inet.sin_port = ntohs(9000);memcpy( &addr_inet.sin_addr.s_addr, IPno, 4); / 通配的IP地址11、生成X.25地址用于定義X.25協(xié)議地址的結(jié)構(gòu)是 sockaddr_x25#include struct sockaddr_x25sa_family_t sx25_family; /*只能是AF_X25*/x25_address sx25_addr; /*X.25 地址*/typedef struct char x25_addr16;【代碼】int sock_x25;struct sockaddr_x25 adr_x25;const char x25_host=”79400900”;adr_x25.sx25_family = AF_X25;strcpy (adr_x25.sx25_addr.x25_addr, x25_host);sock_x25 = sock( AF_X25, SOCK_SEQPACKET, 0 );12、除了IPv4外，linux至少還支持以下三類地址族：l AF_INET6：IPv6l AF_AX25：業(yè)余無線電X.25協(xié)議l AF_APPLETALK：Linux下AppleTalk協(xié)議的實現(xiàn)。13、宏 AF_UNSPEC 代表不確定的地址族，它可以作為一個占位符，在不確定具體的地址族之前，可以使用它。在后續(xù)程序中可以修改。例如：unionsockaddr sa;sockaddr_un un;sockaddr_in in;sockaddr_in6 in6; u;u.sa_family = AF_UNSPEC;u.sa_family = AF_INET;第三章 地址轉(zhuǎn)換函數(shù)1、一個Internet地址是由以下兩個部分組成：網(wǎng)絡(luò)地址：表示主機所在網(wǎng)絡(luò)主機地址：用來區(qū)分同一網(wǎng)絡(luò)中的不同主機2、網(wǎng)絡(luò)掩碼的作用在于把網(wǎng)絡(luò)地址從IP地址中提取出來，實際上網(wǎng)絡(luò)掩碼與某一特定的IP地址進行“按位與”操作。3、如果你的系統(tǒng)沒有直接連接到Internet，就不需要全球唯一的地址，這時就可以用私有IP地址來替代。私有IP地址的分配：分類最低最高掩碼A55B55C554、inet_addr 函數(shù)#include #include #include unsigned long inet_addr (const char * string);作用：將 string 表示的點分十進制的IP地址轉(zhuǎn)換成32位二進制表示法，次函數(shù)的返回值是這個32位二進制的【網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序】，如果string不是一個有效的IP地址，則返回INADDR_NONE?！敬a】struct sockaddr_in adr_inet;adr_inet.sin_addr.s_addr = inet_addr(“68”);if（adr_inet.sin_addr.s_addr = INADDR_NONE） printf(“bad address”);【注意】在新程序里應(yīng)避免使用 inet_addr，而應(yīng)該使用 inet_aton 來替代。對于 inet_addr，即使輸入 55 返回值仍然是 INADDR_NONE5、inet_aton 函數(shù)#include #include #include int inet_aton (const char * string, struct in_addr * addr);如果函數(shù)調(diào)用成功，返回一個非0值，否則返回0，并沒有建立有效的errno值，所以當(dāng)函數(shù)返回錯誤時，不要去測試errno 的值?！敬a】struct sockaddr_in adr_inet;inet_aton(”23”, &adr_inet.sin_addr);6、inet_ntoa函數(shù)#include #include #include char * inet_ntoa (struct in_addr addr);作用：把套接口中的IP地址轉(zhuǎn)換成字符串形式的點分十進制形式。返回值是函數(shù)內(nèi)部定義的靜態(tài)變量，一直到下次調(diào)用本函數(shù)前一直有效，這個特點在多線程程序中容易引入競爭窗口?！敬a】struct sockaddr_in adr_inet;printf(“IP is: %s”, inet_ntoa(adr_inet.sin_addr);7、inet_network 函數(shù)#include #include #include unsigned long inet_network(const char * addr);作用：將點分十進制的IP地址轉(zhuǎn)換成【主機字節(jié)序】的32位二進制IP地址，如果參數(shù)不正確，將返回 0xFFFFFF008、inet_lnaof 函數(shù)#include #include #include unsigned long inet_lnaof(struct in_addr addr);將套接口地址中的IP地址（網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序）轉(zhuǎn)換成沒有網(wǎng)絡(luò)位的主機ID（主機字節(jié)序）。9、inet_netof 函數(shù)#include #include #include unsigned long inet_netof (struct in_addr addr);將套接口地址中的IP地址（網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序）轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)ID（主機字節(jié)序）。函數(shù)的返回值是右端對齊的，主機位被移出。10、inet_makeaddr函數(shù)#include #include #include struct in_addr inet_makeaddr (int net, int host);net：網(wǎng)絡(luò)位，右端對齊的主機字節(jié)序。host：主機位，主機字節(jié)序。返回值是網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序。第四章 套接口的類型與協(xié)議1、協(xié)議族/地址族socket/socketpair 函數(shù)的domain 參數(shù)指定了所使用的協(xié)議族，而不是某個特定的協(xié)議在生成套接口之前，需要給定下面的參數(shù)：1）所使用的協(xié)議族，例如 PF_INET 表示使用Internet IP 協(xié)議族2）所使用的協(xié)議族中某個特定的協(xié)議，例如 IPPROTO_UDP 表明使用UDP 協(xié)議。3）所使用的地址族，例如 AF_INET 表明使用的是特定協(xié)議中的 Internet IP 地址。經(jīng)驗表明，對于任何一個給定的協(xié)議族，都只有一種地址格式。 AF_XXX：地址族PF_XXX：協(xié)議族應(yīng)該使用諸如 AF_INET 這樣的地址族常量，而使用 PF_INET 這樣的協(xié)議族常量：struct sockaddr_un adr_unix;int sp2;int z = socketpair( PF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0, sp);adr_unix.sun_family = AF_LOCAL;2、socket 函數(shù)該函數(shù)可用于生成所支持的任何協(xié)議族的套接口。#include #include int socket( int domain, int type, int protocal);返回：套接口描述符l domain：協(xié)議族（PF_LOCAL 本地UNIX套接口協(xié)議族，PF_INET 表示Internet IPv4協(xié)議族，PF_INET6 表示 IPv6 協(xié)議族）l type：套接口類型（SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_SEQPACKET、SOCK_RAW）l protocol：協(xié)議類型。為0時相當(dāng)于讓內(nèi)核根據(jù)參數(shù)domain和type的值選擇正確的協(xié)議。如果函數(shù)調(diào)用成功，套接口的描述符就作為函數(shù)的返回值，如果返回值為 -1 就表明發(fā)生了錯誤，發(fā)生錯誤的原因值存放在 errno 中。套接口類型說明：l SOCK_SEQPACKET：通常用于X.25或AX.25等非Internet協(xié)議。它和SOCK_STREAM有一些差別：SOCK_STREAM 不保留消息的邊界，而SOCK_SEQPACKET保留。如果發(fā)送端調(diào)用兩次write發(fā)送數(shù)據(jù)，則接收端也會發(fā)生兩次接收。domain 為 PF_INET6 時，如果要使用 TCP 協(xié)議，則套接口類型為 SOCK_SEQPACKET。SOCK_SEQPACKET套接口有如下特點：1. 保留消息邊界。2. 數(shù)據(jù)字節(jié)的接收順序與發(fā)送順序保持一致。3. 保證發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)被無錯地傳送到接收端。4. 數(shù)據(jù)是通過一對連接的套接口進行傳送的。l SOCK_RAW：表示編程者要一個原始的套接口界面，可以對通信和分組進行更直接的控制。需要編程者對協(xié)議和底層的分組結(jié)構(gòu)非常熟悉。l SOCK_STREAM：流套接口，有連接。當(dāng)編程者想在遠程套接口上實現(xiàn)流IO時，就可以使用 SOCK_STREAM 套接口選項。套接口中流的概念與UNIX中管道的概念非常相近。寫入管道（或套接口）一端的連續(xù)字節(jié)流可以在另一端接收，字節(jié)流中沒有分界線，也沒有邊界；沒有記錄的長度或塊的大小，在接收端也不存在分組的概念，在接收端獲得的所有數(shù)據(jù)都返回到調(diào)用者的緩沖區(qū)中。有如下特點：1. 不保留消息的邊界，接收端無法知道發(fā)送端共執(zhí)行了多少次write調(diào)用，也無法知道在接收到的字節(jié)流中哪里是某一次write調(diào)用的開始和結(jié)束。例如發(fā)送端可能執(zhí)行了兩次write，分別發(fā)送了25和30個字節(jié)，而接收端一次性收到了55個字節(jié)。2. 有序性，可以保證接收到的數(shù)據(jù)字節(jié)與發(fā)送時的順序完全一致。發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)可能有多個包，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臅r候，先發(fā)的包可能后到，而套接口可以保證交給應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)是有序的。3. 有數(shù)據(jù)校驗功能，能夠保證收到的數(shù)據(jù)都是正確的。這些校驗功能是底層處理的，不需要編程人員處理。如果底層進行數(shù)據(jù)糾錯不成功，則發(fā)送端和接收端都將收到有關(guān)錯誤的報告。l SOCK_DGRAM：數(shù)據(jù)報套接口，無連接。有如下特點：1. 分組在發(fā)送以后，可能無序地到達接收端。2. 分組可能丟失，系統(tǒng)不會采取任何補救措施，接收端也不會知道分組丟失。3. 數(shù)據(jù)報分組大小有限制，如果超出限制，則有可能無法傳送。4. 分組是在不建立連接的情況下被發(fā)送到遠程進程的，允許本地進程每次將消息發(fā)送給不同IP地址上的同樣的端口。3、當(dāng)需要保留消息的邊界時，可以在【本地套接口】上使用 SOCK_DGRAM，由于是本地套接口，不會經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸，所以一般不會丟包?！敬a】int s;s = socket( PF_LOCAL, SOCK_DGRAM, 0);4、當(dāng)套接口生成后，它還處于“無名”狀態(tài)，也就是說還沒有地址?？梢哉{(diào)用bind把地址綁定到套接口。5、在domain參數(shù)為PF_INET 和 SOCK_STREAM 套接口中，protocol參數(shù)為0意味著告訴內(nèi)核選擇 IPPROTO_TCP；如果是 SOCK_DGRAM 套接口類型，則使用 UDP（User Datagram Protocol） 協(xié)議。6、有關(guān)協(xié)議族的一些宏定義在下面的頭文件中：#include 而實際上這個文件包含另外一個定義協(xié)議宏常量的頭文件：/usr/include/bits/socket.h7、如何知道特定的協(xié)議族支持哪些套接口類型，可以通過下面步驟完成：1）進入目錄：/usr/linux/src2）cd ./net3）ls F4）進入相關(guān)協(xié)議的目錄5）用grep顯示該子目錄中所有文件中包含 SOCK_ 的行：grep SOCK_*.c8、IPV6（domain為 PF_INET6）支持三種套接口類型：SOCK_STREAM、SOCK_SEQPACKET、SOCK_DGRAM。第五章 為套接口綁定地址1、bind函數(shù)bind 的作用在于為無名套接口分配地址，函數(shù)語法如下：#include #include int bind( int sockfd, struct sockaddr * my_addr, int addrlen);sockfd：socket函數(shù)返回的套接口的描述符。my_addr：分配給套接口的地址（采用通用地址類型：struct sockaddr）addrlen：地址結(jié)構(gòu)的長度如果函數(shù)調(diào)用成功，就返回0，否則返回-1，錯誤原因值放在errno中。2、提供給bind的套接口當(dāng)前必須是無名狀態(tài)（沒有地址），我們不能使用bind為一個已有地址的套接口重新綁定另外一個地址。3、實例代碼test5.1.c：int s;struct sockaddr_in adr_inet;s=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);memset(&adr_inet, 0, sizeof adr_inet);adr_inet.sin_family = AF_INET;adr_inet.sin_port = htons(9000);inet_aton(“”, &adr_inet.sin_addr);int z = bind ( s, (struct sockaddr *)&adr_inet, sizeof adr_inet);4、由于套接口是OS分配的，套接口只是一個描述符。系統(tǒng)提供了函數(shù)，通過套接口描述符可以得到【本地】套接口的地址等信息。#include int getsockname(int s, struct sockaddr * name, socklen_t * namelen);s：套接口描述符name：指向接收緩沖區(qū)的指針namelen：這個變量給出了接收緩沖區(qū)所能接收的最大字節(jié)數(shù)，當(dāng)接收緩沖區(qū)寫入后，這個值將被更新為實際寫入的字節(jié)數(shù)，因此函數(shù)返回后，它可能小于等于原始值。這個參數(shù)不要賦常量值。實例：int s;struct sockaddr_in adr_inet;int z = getsockname ( s, (struct sockaddr * ) &adr_inet; sizeof adr_inet);5、獲取與本地套接口連接的【遠程】套接口的協(xié)議地址，可以使用函數(shù)getpeername：#include int getpeername(int s, struct sockaddr * name, socklen_t * namelen);6、套接口程序就可以做到只接收來自特定接口的連接請求，而忽視來自其他接口的請求。7、為了給通信指定一個特定的接口，需要做如下工作：（1）用socket函數(shù)生成套接口（2）用函數(shù)bind將想要接收連接的接口的IP地址綁定到本地套接口。代碼例子：int s;struct sockaddr_in adr_inet;s=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);memset(&adr_inet, 0, sizeof adr_inet);adr_inet.sin_family = AF_INET;adr_inet.sin_port = htons(9000);inet_aton(“”, &adr_inet.sin_addr);int z = bind ( s, (struct sockaddr *)&adr_inet, sizeof adr_inet);8、怎樣才能在任何一個接口上接收連接？（1）用socket函數(shù)生成套接口（2）用函數(shù)bind將 IP地址 INADDR_ANY綁定到本地套接口。代碼例子：int s;struct sockaddr_in adr_inet;s=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);memset(&adr_inet, 0, sizeof adr_inet);adr_inet.sin_family = AF_INET;adr_inet.sin_port = htons(9000);adr_inet.sin_addr.s_addr = htonl ( INADDR_ANY );int z = bind ( s, (struct sockaddr *)&adr_inet, sizeof adr_inet);通過這種方式的套接口綁定既可以接收來自任何接口的請求，也可以通過任何本地套接口連接到遠程套接口。INADDR_ANY 就是通常所稱的通配地址。第六章 面向非連接的協(xié)議1、非連接的通信就是在通信建立之前不建立連接，非連接有如下優(yōu)點：l 不需要建立連接，使用更加簡單l 富有彈性，每一次的消息發(fā)送都可以定向到不同的接收者l 高效快速，不需要建立和拆除連接，只有消息本身被發(fā)送，避免了大量在網(wǎng)絡(luò)中傳遞消息分組的開銷。l 具備廣播能力，可以將一個消息同時向多個接受者發(fā)送。缺點如下：l 通信過程不可靠l 多數(shù)據(jù)報的無序性l 消息的尺寸有限制2、UDP 數(shù)據(jù)報的最大尺寸略小于 64KB，但實際上許多UNIX主機只提供接近于 32KB 的最大尺寸，甚至還有小到 8KB 的。最終，套接口程序還會把這個最大尺寸限制為接收緩沖區(qū)的大小，許多程序限制 UDP 消息尺寸為 512 字節(jié)或略小于 512 字節(jié)。3、對于一個大尺寸的 UDP 分組，它將被分解為若干個較小的 IP 分組，然后在接收端重新組裝，為了容納接收到的分組，需要為重新組裝的過程分配緩沖，而且對緩沖區(qū)的使用還有時間限制，這中間的任何一個條件不滿足，都會引起 UDP 分組被丟棄。4、發(fā)送 UDP 數(shù)據(jù)：sendto 函數(shù)#include #include int sendto ( int s, const void * msg, int len, unsigned flags, const struct sockaddr * to, int tolen);s：套接口描述符，由socket函數(shù)生成。msg：指向容納所要發(fā)送的數(shù)據(jù)報信息的緩沖區(qū)的指針。len：數(shù)據(jù)報信息的長度（字節(jié)數(shù)）。flags：指定一些選項，一般情況下置為0即可。to：指向某通用套接口地址的指針，這個地址是我們在程序中所指定的接收者的地址。tolen：地址參數(shù)to的長度。如果函數(shù)sendto調(diào)用成功，它的返回值就是所發(fā)送的字節(jié)數(shù)，如果調(diào)用不成功，函數(shù)的返回值為-1，錯誤值存在errno中。發(fā)送數(shù)據(jù)僅僅是將數(shù)據(jù)報發(fā)送出去，但并不能說明它已經(jīng)被成功地接收了。flags取值：flags十六進制含義00x0000正常無特定選項MSG_OOB0x0001處理帶外數(shù)據(jù)MSG_DONTROUTE0x0004旁路路由，使用直接接口MSG_DONTWAIT0x0040非阻塞，等待寫入MSG_NOSIGNAL0x4000當(dāng)另一端斷開連接時，不生成SIGPIPE信號5、recvfrom 函數(shù)recvfrom 函數(shù)使我們能夠在接收數(shù)據(jù)報的同時，也能得到發(fā)送者的地址：#include #include int recvfrom (int s, void * buf, int len, unsigned flags, struct sockaddr * from, int * fromlen);s：接收數(shù)據(jù)報的套接口的描述符buf：指向容納接收數(shù)據(jù)報信息緩沖區(qū)的指針len：接收緩沖區(qū)的最大長度（字節(jié)數(shù)）flags：選項標(biāo)志，一般情況下置為0from：指向套接口地址結(jié)構(gòu)的指針，從這個地址結(jié)構(gòu)可以獲得發(fā)送者的地址fromlen：地址參數(shù)from 的長度，在調(diào)用recvfrom之前，這個指針?biāo)赶虻恼椭当仨氋x值以from地址結(jié)構(gòu)的最大字節(jié)數(shù)；當(dāng)函數(shù)返回后，這個整型值將被實際的地址大小所替代，也就是說fromlen既是如參也是出參。所以不要使用指向常量的指針。如果函數(shù)recvfrom調(diào)用成功，它的返回值就是所接收的字節(jié)數(shù)，如果調(diào)用不成功，函數(shù)的返回值為-1，錯誤值存在errno中。flags取值：flags十六進制含義00x0000正常MSG_OOB0x0001處理帶外數(shù)據(jù)MSG_PEEK0x0002讀入一個數(shù)據(jù)報，但不從內(nèi)核中刪除MSG_WAITALL0x0100進行阻塞，直到所有的要求滿足MSG_ERRQUEUE0x2000從錯誤隊列中接收一個分組MSG_NOSIGNAL0x4000當(dāng)另一端斷開連接時，不生成SIGPIPE信號6、UDP數(shù)據(jù)報服務(wù)器程序【代碼】s = socket（AF_INET, SOCK_DGRAM, 0）;bind ( s, (struct sockaddr *) &adr_inet, len_inet);for( ; ; )z = recvfrom ( s, dgram, sizeof dgram, 0, (struct sockaddr *)&adr_clnt, &len_inet);z = sendto ( s, dtfmt, strlen(dtfmt), 0, (struct sockaddr * )&adr_clnt, len_inet);服務(wù)器程序嗲用recvfrom，函數(shù)將阻塞，直到服務(wù)器接收到一個數(shù)據(jù)報。7、UDP數(shù)據(jù)報客戶程序【代碼】s = socket ( AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);for( ; ; )z = sendto ( s, dgram, strlen(dgram), 0, (struct sockaddr * )&adr_srvr, len_inet );z = recvfrom ( s, dgram, sizeof dgram, 0, (struct sockaddr *)&adr, &x);客戶端程序省略了bind函數(shù)，這樣程序可以選擇任何一個接口進行發(fā)送，在效果上，套接口就像被綁定了通配套接口地址，當(dāng)程序等待響應(yīng)時，他也可以使用任何一個接口來接收數(shù)據(jù)報，這時，套接口的端口號也是通配的。使用bind明確地指定通配地址，可以通過使用INADDR_NONE 達到目的，另外，為得到一個通配的端口號，可以將端口號指定為0，所以，指定IP和端口號分別為 INADDR_NONE和0所達到的效果和不調(diào)用bind是相同的。通配端口號則是從目前所有可用的端口號中隨機挑選的。一般客戶端可以不綁定地址，使用通配地址，而服務(wù)端為了使客戶端有明確的地址，一般需要綁定地址。8、如果不清楚自己的終端使用什么字符作為文件結(jié)束符，可以執(zhí)行下面的命令：stty a在結(jié)果中查找 eof = D 之類的字符串第七章 面向連接的協(xié)議客戶端1、TCP/IP 的一個亮點就在于它的通信信道是可靠的，并且它對數(shù)據(jù)的傳輸也是有序的，在連接建立后，應(yīng)用程序?qū)μ捉涌诘淖x寫就無需擔(dān)心以下問題：l 分組的丟失l 超時和重發(fā)l 重復(fù)的分組l 分組的接收順序混亂l 流控2、為了將數(shù)據(jù)安全地傳送到遠端，我們的程序只需做以下工作：l 與遠程套接口建立 TCP/IP 連接。l 發(fā)送大量的數(shù)據(jù)。l 關(guān)閉套接口。丟失的分組會自動重發(fā)，直到被遠程主機正確地接收。3、流控制TCP協(xié)議邏輯上位于 IP 協(xié)議的上層，它就像一個監(jiān)督人一樣，確保接收端不接收大于自身處理能力而導(dǎo)致過載的多余分組，當(dāng)接收端感到目前的處理能力吃緊時，它就會通知發(fā)送端暫時不要發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)它感覺目前的處理能力有富裕時，會通知發(fā)送端可以再次開始發(fā)送，這就是所謂的“流控制”。4、在Linux系統(tǒng)中有一個名為 /etc/services 的文件，這個文件將某個特定的 Internet 服務(wù)名映射到協(xié)議的端口號，它的路徑名可以通過C語言的宏 _PATH_SERVICES 得到：#include printf (“File path is %s”, _PATH_SERVICES );這個文件的每一行都描述了一個 Internet 服務(wù)，它的格式如下：服務(wù)名 端口號/協(xié)議 別名Service-name：大小寫敏感，易于理解的服務(wù)名Port：該服務(wù)的端口號Protocol：指定所使用的協(xié)議種類。Alias：別名，別名間使用制表符或空格分割，最多不能超過35個例如： ftp 21/tcptelnet 23/tcp5、getservent 函數(shù)#include struct servent * getservent ( void );函數(shù)的返回值是指向代表 /etc/services 文件中某一條目的結(jié)構(gòu)的指針，當(dāng)?shù)竭_文件末尾時，就返回 NULL 指針，如果有錯誤發(fā)生，也返回NULL指針，錯誤的原因值在 errno 中g(shù)etservent 所返回的指針僅在再次調(diào)用getservent之前有效。struct servent char * s_name;char * s_aliases; / 指向字符串?dāng)?shù)組的指針，最后一個指針為 NULLint s_port; / 網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序char * s_proto;【代碼：打印出 /etc/services 文件的每個條目】int x;struct servent * sp;for(;)if ( ! (sp = getservent () ) break;printf (“service:%s, port : %d, protocol:%s ”, sp-s_name, ntohs ( sp-s_port), sp-s_proto);for( x=0; sp-s_aliasesx!=NULL; x+) printf(“%s”, sp-s_aliasesx);6、setservent 函數(shù)#include void setservent ( int stayopen );函數(shù)的作用是回卷到/etc/services 文件的開始處。stayopen 非0時，表示不需要重新打開 /etc/services 文件，而只需要對文件進行回卷，這樣可以提高性能；為0時，表示將現(xiàn)關(guān)閉已經(jīng)打開的 /etc/services 文件，然后重新打開，并為調(diào)用 getservent 做好準(zhǔn)備。7、函數(shù) endservent 用于關(guān)閉/etc/services 文件#include void endservent ( void );8、getservbyname 函數(shù)通過名字和協(xié)議查詢服務(wù)#include struct servent * getservbyname ( const char * name, const char * proto );name：要查詢的服務(wù)名稱，例如：telnetproto：使用的協(xié)議，例如tcp如果函數(shù)查找不到對應(yīng)的條目，返回值就是NULL，否則返回一個指向 servent 結(jié)構(gòu)的指針。這個返回的指針僅在再次調(diào)用 getservbyname之前有效。9、getservbyport 通過端口和協(xié)議查詢服務(wù)#include struct servent * getservbyport( int port, const char * proto );如果函數(shù)查找不到對應(yīng)的條目，返回值就是NULL，否則返回一個指向 servent 結(jié)構(gòu)的指針。這個返回的指針僅在再次調(diào)用 getservbyport之前有效。10、/etc/protocols 文件包含已定義的Internet協(xié)議值。#include struct protoent * getprotoent ( void );struct protoent char * p_name; / 協(xié)議名，例如 “tcp”char * p_aliases; / 別名清單char p_proto; / 協(xié)議號，例如tcp的協(xié)議號是6這個函數(shù)每一次調(diào)用返回 /etc/protocols 中的一個條目，當(dāng)?shù)竭_文件末尾或有錯誤發(fā)生時，就返回NULL函數(shù) getprotoent 返回的指針僅在再次調(diào)用 getprotoent 之前有效。11、setprotoent 對打開的文件進行回卷#include struct protoent * setprotoen