Linux 下 Socke t编程

什么是Socket
    Socket接口是TCP/IP网络的API，Socket接口定义了许多函数或例程，程序员可以用它们来开发TCP/IP网络上的应用程序。要学Internet上的TCP/IP网络编程，必须理解Socket接口。
    Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的。如果了解Unix系统的输入和输出的话，就很容易了解Socket了。网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O，Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket()，该函数返回一个整型的Socket描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。常用的Socket类型有两种：流式Socket（SOCK_STREAM）和数据报式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用；数据报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。

结束传输
    当所有的数据操作结束以后，你可以调用close()函数来释放该socket，从而停止在该socket上的任何数据操作：
close(sockfd);
    你也可以调用shutdown()函数来关闭该socket。该函数允许你只停止在某个方向上的数据传输，而一个方向上的数据传输继续进行。如你可以关闭某socket的写操作而允许继续在该socket上接受数据，直至读入所有数据。
    intshutdown(intsockfd,inthow);
    Sockfd是需要关闭的socket的描述符。参数how允许为shutdown操作选择以下几种方式：
    ·0-------不允许继续接收数据
    ·1-------不允许继续发送数据
    ·2-------不允许继续发送和接收数据，
    ·均为允许则调用close()
    shutdown在操作成功时返回0，在出现错误时返回-1并置相应errno。

阻塞和非阻塞
    阻塞函数在完成其指定的任务以前不允许程序调用另一个函数。例如，程序执行一个读数据的函数调用时，在此函数完成读操作以前将不会执行下一程序语句。当服务器运行到accept语句时，而没有客户连接服务请求到来，服务器就会停止在accept语句上等待连接服务请求的到来。这种情况称为阻塞（blocking）。而非阻塞操作则可以立即完成。比如，如果你希望服务器仅仅注意检查是否有客户在等待连接，有就接受连接，否则就继续做其他事情，则可以通过将Socket设置为非阻塞方式来实现。非阻塞socket在没有客户在等待时就使accept调用立即返回。
    #include<unistd.h>
    #include<fcntl.h>
    ……
sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
fcntl(sockfd,F_SETFL,O_NONBLOCK)；
……
    通过设置socket为非阻塞方式，可以实现"轮询"若干Socket。当企图从一个没有数据等待处理的非阻塞Socket读入数据时，函数将立即返回，返回值为-1，并置errno值为EWOULDBLOCK。但是这种"轮询"会使CPU处于忙等待方式，从而降低性能，浪费系统资源。而调用select()会有效地解决这个问题，它允许你把进程本身挂起来，而同时使系统内核监听所要求的一组文件描述符的任何活动，只要确认在任何被监控的文件描述符上出现活动，select()调用将返回指示该文件描述符已准备好的信息，从而实现了为进程选出随机的变化，而不必由进程本身对输入进行测试而浪费CPU开销。Select函数原型为:
intselect(intnumfds,fd_set*readfds,fd_set*writefds，
fd_set*exceptfds,structtimeval*timeout);
    其中readfds、writefds、exceptfds分别是被select()监视的读、写和异常处理的文件描述符集合。如果你希望确定是否可以从标准输入和某个socket描述符读取数据，你只需要将标准输入的文件描述符0和相应的sockdtfd加入到readfds集合中；numfds的值是需要检查的号码最高的文件描述符加1，这个例子中numfds的值应为sockfd+1；当select返回时，readfds将被修改，指示某个文件描述符已经准备被读取，你可以通过FD_ISSSET()来测试。为了实现fd_set中对应的文件描述符的设置、复位和测试，它提供了一组宏：
    FD_ZERO(fd_set*set)----清除一个文件描述符集；
    FD_SET(intfd,fd_set*set)----将一个文件描述符加入文件描述符集中；
    FD_CLR(intfd,fd_set*set)----将一个文件描述符从文件描述符集中清除；
    FD_ISSET(intfd,fd_set*set)----试判断是否文件描述符被置位。
    Timeout参数是一个指向structtimeval类型的指针，它可以使select()在等待timeout长时间后没有文件描述符准备好即返回。structtimeval数据结构为：
    structtimeval{
    inttv_sec;/*seconds*/
    inttv_usec;/*microseconds*/
};

POP3客户端实例
    下面的代码实例基于POP3的客户协议，与邮件服务器连接并取回指定用户帐号的邮件。与邮件服务器交互的命令存储在字符串数组POPMessage中，程序通过一个do-while循环依次发送这些命令。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
#include<netdb.h>
#include<sys/types.h>
#include<netinet/in.h>
#include<sys/socket.h>
#definePOP3SERVPORT110
#defineMAXDATASIZE4096

main(intargc,char*argv[]){
intsockfd;
structhostent*host;
structsockaddr_inserv_addr;
char*POPMessage[]={
"USERuserid/r/n",
"PASSpassword/r/n",
"STAT/r/n",
"LIST/r/n",
"RETR1/r/n",
"DELE1/r/n",
"QUIT/r/n",
NULL
};
intiLength;
intiMsg=0;
intiEnd=0;
charbuf[MAXDATASIZE];

if((host=gethostbyname("your.server"))==NULL){
perror("gethostbynameerror");
exit(1);
}
if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))==-1){
perror("socketerror");
exit(1);
}
serv_addr.sin_family=AF_INET;
serv_addr.sin_port=htons(POP3SERVPORT);
serv_addr.sin_addr=*((structin_addr*)host->h_addr);
bzero(&(serv_addr.sin_zero),8);
if(connect(sockfd,(structsockaddr*)&serv_addr,sizeof(structsockaddr))==-1){
perror("connecterror");
exit(1);
}

do{
send(sockfd,POPMessage[iMsg],strlen(POPMessage[iMsg]),0);
printf("havesent:%s",POPMessage[iMsg]);

iLength=recv(sockfd,buf+iEnd,sizeof(buf)-iEnd,0);
iEnd+=iLength;
buf[iEnd]='/0';
printf("received:%s,%d/n",buf,iMsg);

iMsg++;
}while(POPMessage[iMsg]);

close(sockfd);
}