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socket()函数用法详解:创建套接字

不管是 Windows 还是 Linux,都使用 socket() 函数来创建套接字。socket() 在两个平台下的参数是相同的,不同的是返回值。

在《socket是什么》一节中我们讲到了 Windows 和 Linux 在对待 socket 方面的区别。

Linux 中的一切都是文件,每个文件都有一个整数类型的文件描述符;socket 也是一个文件,也有文件描述符。使用 socket() 函数创建套接字以后,返回值就是一个 int 类型的文件描述符。

Windows 会区分 socket 和普通文件,它把 socket 当做一个网络连接来对待,调用 socket() 以后,返回值是 SOCKET 类型,用来表示一个套接字。

Linux 下的 socket() 函数

在 Linux 下使用 <sys/socket.h> 头文件中 socket() 函数来创建套接字,原型为:
int socket(int af, int type, int protocol);
1) af 为地址族(Address Family),也就是 IP 地址类型,常用的有 AF_INETAF_INET6。AF 是“Address Family”的简写,INET是“Inetnet”的简写。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。

大家需要记住127.0.0.1,它是一个特殊IP地址,表示本机地址,后面的教程会经常用到。
你也可以使用 PF 前缀,PF 是“Protocol Family”的简写,它和 AF 是一样的。例如,PF_INET 等价于 AF_INET,PF_INET6 等价于 AF_INET6。
2) type 为数据传输方式/套接字类型,常用的有 SOCK_STREAM(流格式套接字/面向连接的套接字) 和 SOCK_DGRAM(数据报套接字/无连接的套接字),我们已经在《套接字有哪些类型》一节中进行了介绍。

3) protocol 表示传输协议,常用的有 IPPROTO_TCPIPPTOTO_UDP,分别表示 TCP 传输协议和 UDP 传输协议。

有了地址类型和数据传输方式,还不足以决定采用哪种协议吗?为什么还需要第三个参数呢?

正如大家所想,一般情况下有了 af 和 type 两个参数就可以创建套接字了,操作系统会自动推演出协议类型,除非遇到这样的情况:有两种不同的协议支持同一种地址类型和数据传输类型。如果我们不指明使用哪种协议,操作系统是没办法自动推演的。

本教程使用 IPv4 地址,参数 af 的值为 PF_INET。如果使用 SOCK_STREAM 传输数据,那么满足这两个条件的协议只有 TCP,因此可以这样来调用 socket() 函数:
int tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);  //IPPROTO_TCP表示TCP协议
这种套接字称为 TCP 套接字。

如果使用 SOCK_DGRAM 传输方式,那么满足这两个条件的协议只有 UDP,因此可以这样来调用 socket() 函数:
int udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);  //IPPROTO_UDP表示UDP协议
这种套接字称为 UDP 套接字。

上面两种情况都只有一种协议满足条件,可以将 protocol 的值设为 0,系统会自动推演出应该使用什么协议,如下所示:
int tcp_socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  //创建TCP套接字
int udp_socket = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  //创建UDP套接字
后面的教程中多采用这种简化写法。

在Windows下创建socket

Windows 下也使用 socket() 函数来创建套接字,原型为:
SOCKET socket(int af, int type, int protocol);
除了返回值类型不同,其他都是相同的。Windows 不把套接字作为普通文件对待,而是返回 SOCKET 类型的句柄。请看下面的例子:
SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  //创建TCP套接字