作者：肖進
Socket（套接字）
◆先看定義：
typedef unsigned int u_int;
typedef u_int SOCKET;
◆Socket相當於進行網絡通信兩端的插座，只要對方的Socket和自己的Socket有通信聯接，雙方就可以發送和接收數據了。其定義類似於文件句柄的定義。
◆Socket有五種不同的類型：
1、流式套接字(stream socket)
定義：
#define SOCK_STREAM 1
流式套接字提供了雙向、有序的、無重復的以及無記錄邊界的數據流服務，適合處理大量數據。它是面向聯結的，必須建立數據傳輸鏈路，同時還必須對傳輸的數據進行驗證，確保數據的准確性。因此，系統開銷較大。
2、 數據報套接字(datagram socket)
定義：
#define SOCK_DGRAM 2
數據報套接字也支持雙向的數據流，但不保證傳輸數據的准確性，但保留了記錄邊界。由於數據報套接字是無聯接的，例如廣播時的聯接，所以並不保證接收端是否正在偵聽。數據報套接字傳輸效率比較高。
3、原始套接字(raw-protocol interface)
定義：
#define SOCK_RAW 3
原始套接字保存了數據包中的完整IP頭，前面兩種套接字只能收到用戶數據。因此可以通過原始套接字對數據進行分析。
其它兩種套接字不常用，這裡就不介紹了。
◆Socket開發所必須需要的文件(以WinSock V2.0為例)：
頭文件：Winsock2.h
庫文件：WS2_32.LIB
動態庫：W32_32.DLL
一些重要的定義
1、數據類型的基本定義：這個大家一看就懂。
typedef unsigned char u_char;
typedef unsigned short u_short;
typedef unsigned int u_int;
typedef unsigned long u_long;
2、 網絡地址的數據結構，有一個老的和一個新的的，請大家留意，如果想知道為什麼，
請發郵件給Bill Gate。其實就是計算機的IP地址，不過一般不用用點分開的IP地
址，當然也提供一些轉換函數。
◆ 舊的網絡地址結構的定義，為一個4字節的聯合：
struct in_addr {
union {
struct { u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; } S_un_b;
struct { u_short s_w1,s_w2; } S_un_w;
u_long S_addr;
} S_un;
#define s_addr S_un.S_addr /* can be used for most tcp & ip code */
//下面幾行省略,反正沒什麼用處。
};
其實完全不用這麼麻煩，請看下面:
◆ 新的網絡地址結構的定義：
非常簡單，就是一個無符號長整數 unsigned long。舉個例子：IP地址為127.0.0.1的網絡地址是什麼呢？請看定義：
#define INADDR_LOOPBACK 0x7f000001
3、 套接字地址結構
(1)、sockaddr結構：
struct sockaddr {
u_short sa_family; /* address family */
char sa_data[14]; /* up to 14 bytes of direct address */
};
sa_family為網絡地址類型，一般為AF_INET，表示該socket在Internet域中進行通信，該地址結構隨選擇的協議的不同而變化，因此一般情況下另一個與該地址結構大小相同的sockaddr_in結構更為常用，sockaddr_in結構用來標識TCP/IP協議下的地址。換句話說，這個結構是通用socket地址結構，而下面的sockaddr_in是專門針對Internet域的socket地址結構。
(2)、sockaddr_in結構
struct sockaddr_in {
short sin_family;
u_short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};
sin _family為網絡地址類型，必須設定為AF_INET。sin_port為服務端口，注意不要使用已固定的服務端口，如HTTP的端口80等。如果端口設置為0，則系統會自動分配一個唯一端口。sin_addr為一個unsigned long的IP地址。sin_zero為填充字段，純粹用來保證結構的大小。
◆ 將常用的用點分開的IP地址轉換為unsigned long類型的IP地址的函數：
unsigned long inet_addr(const char FAR * cp )
用法：
unsigned long addr=inet_addr("192.1.8.84")
◆ 如果將sin_addr設置為INADDR_ANY，則表示所有的IP地址，也即所有的計算機。
#define INADDR_ANY (u_long)0x00000000
4、 主機地址：
先看定義：
struct hostent {
char FAR * h_name; /* official name of host */
char FAR * FAR * h_aliases; /* alias list */
short h_addrtype; /* host address type */
short h_length; /* length of address */
char FAR * FAR * h_addr_list; /* list of addresses */
#define h_addr h_addr_list[0] /* address, for backward compat */
};
h_name為主機名字。
h_aliases為主機別名列表。
h_addrtype為地址類型。
h_length為地址類型。
h_addr_list為IP地址，如果該主機有多個網卡，就包括地址的列表。
另外還有幾個類似的結構，這裡就不一一介紹了。
5、 常見TCP/IP協議的定義：
#define IPPROTO_IP 0
#define IPPROTO_ICMP 1
#define IPPROTO_IGMP 2
#define IPPROTO_TCP 6
#define IPPROTO_UDP 17
#define IPPROTO_RAW 255
具體是什麼協議，大家一看就知道了。
套接字的屬性
為了靈活使用套接字，我們可以對它的屬性進行設定。
1、 屬性內容：
//允許調試輸出
#define SO_DEBUG 0x0001 /* turn on debugging info recording */
//是否監聽模式
#define SO_ACCEPTCONN 0x0002 /* socket has had listen() */
//套接字與其他套接字的地址綁定
#define SO_REUSEADDR 0x0004 /* allow local address reuse */
//保持連接
#define SO_KEEPALIVE 0x0008 /* keep connections alive */
//不要路由出去
#define SO_DONTROUTE 0x0010 /* just use interface addresses */
//設置為廣播
#define SO_BROADCAST 0x0020 /* permit sending of broadcast msgs */
//使用環回不通過硬件
#define SO_USELOOPBACK 0x0040 /* bypass hardware when possible */
//當前拖延值
#define SO_LINGER 0x0080 /* linger on close if data present */
//是否加入帶外數據
#define SO_OOBINLINE 0x0100 /* leave received OOB data in line */
//禁用LINGER選項
#define SO_DONTLINGER (int)(~SO_LINGER)
//發送緩沖區長度
#define SO_SNDBUF 0x1001 /* send buffer size */
//接收緩沖區長度
#define SO_RCVBUF 0x1002 /* receive buffer size */
//發送超時時間
#define SO_SNDTIMEO 0x1005 /* send timeout */
//接收超時時間
#define SO_RCVTIMEO 0x1006 /* receive timeout */
//錯誤狀態
#define SO_ERROR 0x1007 /* get error status and clear */
//套接字類型
#define SO_TYPE 0x1008 /* get socket type */
2、 讀取socket屬性：
int getsockopt(SOCKET s, int level, int optname, char FAR * optval, int FAR * optlen)
s為欲讀取屬性的套接字。level為套接字選項的級別，大多數是特定協議和套接字專有的。如IP協議應為 IPPROTO_IP。
optname為讀取選項的名稱
optval為存放選項值的緩沖區指針。
optlen為緩沖區的長度
用法：
int ttl=0; //讀取TTL值
int rc = getsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char *)&ttl, sizeof(ttl));
//來自MS platform SDK 2003
3、 設置socket屬性：
int setsockopt(SOCKET s,int level, int optname,const char FAR * optval, int optlen)
s為欲設置屬性的套接字。
level為套接字選項的級別，用法同上。
optname為設置選項的名稱
optval為存放選項值的緩沖區指針。
optlen為緩沖區的長度
用法：
int ttl=32; //設置TTL值
int rc = setsockopt( s, IPPROTO_IP, IP_TTL, (char *)&ttl, sizeof(ttl));
套接字的使用步驟
1、啟動Winsock：對Winsock DLL進行初始化，協商Winsock的版本支持並分配必要的
資源。（服務器端和客戶端）
int WSAStartup( WORD wVersionRequested, LPWSADATA lpWSAData )
wVersionRequested為打算加載Winsock的版本，一般如下設置：
wVersionRequested=MAKEWORD(2,0)
或者直接賦值：wVersionRequested=2
LPWSADATA為初始化Socket後加載的版本的信息,定義如下：
typedef struct WSAData {
WORD wVersion;
WORD wHighVersion;
char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1];
char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1];
unsigned short iMaxSockets;
unsigned short iMaxUdpDg;
char FAR * lpVendorInfo;
} WSADATA, FAR * LPWSADATA;
如果加載成功後數據為：
wVersion＝2表示加載版本為2.0。
wHighVersion＝514表示當前系統支持socket最高版本為2.2。
szDescription="WinSock 2.0"
szSystemStatus="Running"表示正在運行。
iMaxSockets＝0表示同時打開的socket最大數，為0表示沒有限制。
iMaxUdpDg＝0表示同時打開的數據報最大數，為0表示沒有限制。
lpVendorInfo沒有使用，為廠商指定信息預留。
該函數使用方法：
WORD wVersion=MAKEWORD(2,0);
WSADATA wsData;
int nResult= WSAStartup(wVersion,&wsData);
if(nResult !=0)
{
//錯誤處理
}
2、創建套接字：（服務器端和客戶端）
SOCKET socket( int af, int type, int protocol );
af為網絡地址類型，一般為AF_INET，表示在Internet域中使用。
type為套接字類型，前面已經介紹了。
protocol為指定網絡協議，一般為IPPROTO_IP。
用法：
SOCKET sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_IP);
if(sock==INVALID_SOCKET)
{
//錯誤處理
}
3、套接字的綁定：將本地地址綁定到所創建的套接字上。（服務器端和客戶端）
int bind( SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen )
s為已經創建的套接字。
name為socket地址結構，為sockaddr結構，如前面討論的，我們一般使用sockaddr_in
結構，在使用再強制轉換為sockaddr結構。
namelen為地址結構的長度。
用法：
sockaddr_in addr;
addr. sin_family=AF_INET;
addr. sin_port= htons(0); //保證字節順序
addr. sin_addr.s_addr= inet_addr("192.1.8.84")
int nResult=bind(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr));
if(nResult==SOCKET_ERROR)
{
//錯誤處理
}
4、 套接字的監聽：（服務器端）
int listen(SOCKET s, int backlog )
s為一個已綁定但未聯接的套接字。
backlog為指定正在等待聯接的最大隊列長度，這個參數非常重要，因為服務器一般可
以提供多個連接。
用法：
int nResult=listen(s,5) //最多5個連接
if(nResult==SOCKET_ERROR)
{
//錯誤處理
}
5、套接字等待連接:：（服務器端）
SOCKET accept( SOCKET s, struct sockaddr FAR * addr, int FAR * addrlen )
s為處於監聽模式的套接字。
sockaddr為接收成功後返回客戶端的網絡地址。
addrlen為網絡地址的長度。
用法：
sockaddr_in addr;
SOCKET s_d=accept(s,(sockaddr*)&addr,sizeof(sockaddr));
if(s==INVALID_SOCKET)
{
//錯誤處理
}
