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socket()函數用法詳解:創建套接字

不管是 Windows 還是 Linux,都使用 socket() 函數來創建套接字。socket() 在兩個平臺下的參數是相同的,不同的是返回值。

在《socket是什么》一節中我們講到了 Windows 和 Linux 在對待 socket 方面的區別。

Linux 中的一切都是文件,每個文件都有一個整數類型的文件描述符;socket 也是一個文件,也有文件描述符。使用 socket() 函數創建套接字以后,返回值就是一個 int 類型的文件描述符。

Windows 會區分 socket 和普通文件,它把 socket 當做一個網絡連接來對待,調用 socket() 以后,返回值是 SOCKET 類型,用來表示一個套接字。

Linux 下的 socket() 函數

在 Linux 下使用 <sys/socket.h> 頭文件中 socket() 函數來創建套接字,原型為:
int socket(int af, int type, int protocol);
1) af 為地址族(Address Family),也就是 IP 地址類型,常用的有 AF_INETAF_INET6。AF 是“Address Family”的簡寫,INET是“Inetnet”的簡寫。AF_INET 表示 IPv4 地址,例如 127.0.0.1;AF_INET6 表示 IPv6 地址,例如 1030::C9B4:FF12:48AA:1A2B。

大家需要記住127.0.0.1,它是一個特殊IP地址,表示本機地址,后面的教程會經常用到。
你也可以使用 PF 前綴,PF 是“Protocol Family”的簡寫,它和 AF 是一樣的。例如,PF_INET 等價于 AF_INET,PF_INET6 等價于 AF_INET6。
2) type 為數據傳輸方式/套接字類型,常用的有 SOCK_STREAM(流格式套接字/面向連接的套接字) 和 SOCK_DGRAM(數據報套接字/無連接的套接字),我們已經在《套接字有哪些類型》一節中進行了介紹。

3) protocol 表示傳輸協議,常用的有 IPPROTO_TCPIPPTOTO_UDP,分別表示 TCP 傳輸協議和 UDP 傳輸協議。

有了地址類型和數據傳輸方式,還不足以決定采用哪種協議嗎?為什么還需要第三個參數呢?

正如大家所想,一般情況下有了 af 和 type 兩個參數就可以創建套接字了,操作系統會自動推演出協議類型,除非遇到這樣的情況:有兩種不同的協議支持同一種地址類型和數據傳輸類型。如果我們不指明使用哪種協議,操作系統是沒辦法自動推演的。

本教程使用 IPv4 地址,參數 af 的值為 PF_INET。如果使用 SOCK_STREAM 傳輸數據,那么滿足這兩個條件的協議只有 TCP,因此可以這樣來調用 socket() 函數:
int tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);  //IPPROTO_TCP表示TCP協議
這種套接字稱為 TCP 套接字。

如果使用 SOCK_DGRAM 傳輸方式,那么滿足這兩個條件的協議只有 UDP,因此可以這樣來調用 socket() 函數:
int udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);  //IPPROTO_UDP表示UDP協議
這種套接字稱為 UDP 套接字。

上面兩種情況都只有一種協議滿足條件,可以將 protocol 的值設為 0,系統會自動推演出應該使用什么協議,如下所示:
int tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  //創建TCP套接字
int udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  //創建UDP套接字
后面的教程中多采用這種簡化寫法。

在Windows下創建socket

Windows 下也使用 socket() 函數來創建套接字,原型為:
SOCKET socket(int af, int type, int protocol);
除了返回值類型不同,其他都是相同的。Windows 不把套接字作為普通文件對待,而是返回 SOCKET 類型的句柄。請看下面的例子:
SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  //創建TCP套接字

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