网络接口篇#
网络接口函数是 POSIX 标准中用于网络编程的函数集合，包括套接字创建、连接管理、数据传输、地址解析、DNS 查询等操作。这些函数为程序提供了网络通信能力，是客户端/服务器应用、网络服务、分布式系统和互联网编程的核心工具。
accept#
接受 socket 连接
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, int *addrlen);
说明：accept() 用来接受参数 sockfd 的 socket 连线。参数 sockfd 的 socket 必须先经 bind()、listen() 函数处理过，当有连线进来时 accept() 会返回一个新的 socket 处理代码，往后的数据传送与读取就是经由新的 socket 处理，而原来参数 sockfd 的 socket 能继续使用 accept() 来接受新的连线要求。连线成功时，参数 addr 所指的结构体会被系统填入远程主机的地址数据，参数 addrlen 为 scokaddr 的结构体长度。关于结构体 sockaddr 的定义请参考 bind()。
返回值：成功则返回新的 socket 处理代码，失败返回 -1，错误原因存于 errno 中。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 非合法 socket 处理代码；EFAULT参数 addr 指针指向无法存取的内存空间；ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socket；EOPNOTSUPP指定的 socket 并非SOCK_STREAM；EPERM防火墙拒绝此连接；ENOBUFS系统的缓冲内存不足；ENOMEM核心内存不足。
相关函数：socket, bind, listen, connect
示例
参考 listen()
bind#
绑定 socket
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
说明：bind() 用来给参数 sockfd 的 socket 绑定一个 IP 地址，该地址由参数 addr 指向一 sockaddr 结构体，对于不同的 socket domain 定义了一个通用的数据结构。参数 addrlen 为 sockaddr 的结构长度。
struct sockaddr { unsigned short int sa_family; char sa_data[14]; };
sa_family 为调用 socket() 时的 domain 参数，即 AF_XXX 值；sa_data 最多使用 14 个字符长度。
此 sockaddr 结构体会因为使用不同的 socket domain 而有不同结构定义，例如使用 AF_INET domain，其 socketaddr 结构体定义如下：
struct socketaddr_in { unsigned short int sin_family; uint16_t sin_port; struct in_addr sin_addr; unsigned char sin_zero[8]; }; struct in_addr { uint32_t s_addr; };
其中，sin_family 即为 sa_family，sin_port 为使用的 port 编号，sin_addr.s_addr 为 IP 地址，sin_zero 未使用。
返回值：成功则返回 0，失败返回 -1，错误原因存于 errno 中。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 非合法 socket 处理代码；EACCESS权限不足；ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socket。
相关函数：socket, accept, connect, listen
示例
参考 listen()
connect#
建立 socket 连接
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
说明：connect() 用来将参数 sockfd 对应的 socket 连接到参数 addr 指定的网络地址。结构体 sockaddr 请参考 bind()，参数 addrlen 为 sockaddr 的结构长度。
返回值：成功则返回 0，失败返回 -1，错误原因存于 errno 中。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 非合法 socket 处理代码；EFAULT参数 serv_addr 指针指向无法存取的内存空间；ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socket；EISCONN参数 sockfd 的 socket 已是连接状态；ECONNREFUSED连接要求被 server 端拒绝；ETIMEDOUT企图连接的操作超过限定时间仍未有响应；ENETUNREACH无法传送数据包至指定的主机；EAFNOSUPPORTsockaddr 结构的 sa_family 不正确；EALREADYsocket 为不可阻断且先前的连接操作还未完成。
相关函数：socket, bind, listen
示例
/*
* 此程序将创建 TCP client，连接 TCP server，并将键盘输入的字符串传送给 server
* TCP server 示例请参考 listen()
*/
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#define PORT 12345
#define SERVER_IP "127.0.0.1"
int main()
{
int s;
struct sockaddr_in addr;
char buffer[256];
if((s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
perror("socket");
exit(1);
}
/* 填写sockaddr_in结构*/
bzero(&addr, sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(PORT);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
/* 尝试连接 */
if(connect(s, &addr, sizeof(addr)) < 0) {
perror("connect");
exit(1);
}
/* 接收由server端传来的信息*/
recv(s, buffer, sizeof(buffer), 0);
printf("%s\n", buffer);
while(1) {
bzero(buffer, sizeof(buffer));
/* 从标准输入设备获取字符串 */
read(STDIN_FILENO, buffer, sizeof(buffer));
/* 将字符串传给server端 */
if(send(s, buffer, sizeof(buffer), 0) < 0) {
perror("send");
exit(1);
}
}
}
执行
$ ./connect
Welcome to server!
hi I am client! # 键盘输入
# 按<Ctrl+C>中断程序
endprotoent#
结束网络协议数据的读取
头文件
#include <netdb.h>
函数原型
void endprotoent(void);
说明：endprotoent() 用来关闭由 getprotoent() 打开的文件。
返回值：无
附加说明：
相关函数：getprotoent，getprotobyname，getprotobynumber，setprotoent
示例
endservent#
结束网络服务数据的读取
头文件
#include <netdb.h>
函数原型
void endservent(void);
说明：endservent() 用来关闭由 getservent() 所打开的文件。
返回值：无
相关函数：getservent，getservbyname，getservbyport，setservent
示例
参考 getservent()
gethostbyname#
通过主机名获取主机信息。
头文件
#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
struct hostent *gethostbyname(const char *name);
说明：通过主机名获取主机信息，返回 hostent 结构体指针
返回值：成功返回 hostent 结构体指针，失败返回 NULL
附加说明：该函数已被弃用，建议使用 getaddrinfo()
相关函数：gethostbyaddr, getaddrinfo, getnameinfo
hostent 结构体定义
struct hostent {
char *h_name; /* official name of host */
char **h_aliases; /* alias list */
int h_addrtype; /* host address type */
int h_length; /* length of address */
char **h_addr_list; /* list of addresses */
};
示例
#include <stdio.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
struct hostent *host;
char **alias;
char **addr_list;
// 获取主机信息
host = gethostbyname("www.baidu.com");
if (host == NULL) {
herror("gethostbyname");
return 1;
}
printf("主机名: %s\n", host->h_name);
// 打印别名
printf("别名: ");
for (alias = host->h_aliases; *alias != NULL; alias++) {
printf("%s ", *alias);
}
printf("\n");
// 打印地址类型
printf("地址类型: %s\n",
host->h_addrtype == AF_INET ? "AF_INET" : "其他");
// 打印IP地址
printf("IP 地址: ");
for (addr_list = host->h_addr_list; *addr_list != NULL; addr_list++) {
printf("%s ", inet_ntoa(*(struct in_addr*)*addr_list));
}
printf("\n");
return 0;
}
执行
$ gcc example.c -o example
$ ./example
主机名: www.a.shifen.com
别名: www.baidu.com
地址类型: AF_INET
IP地址: 14.215.177.38 14.215.177.39
getsockopt#
获取 socket 状态
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);
说明：getsockopt() 会将参数 sockfd 所指定的 socket 状态返回。参数 optname 代表欲获取何种选项状态，而参数 optval 则指向欲保存结果的內存地址，参数 optlen 则为该空间的大小。参数 level、optname 请参考 setsockopt()。
返回值：成功则返回0，出错返回 -1，错误原因存于 errno。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 并非合法的 socket 处理代码；ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socket；ENOPROTOOPT参数 optname 指定的选项不正确；EFAULT参数 optval 指针指向无法存取的内存空间。
相关函数：setsockopt
示例
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int main()
{
int s, optval, optlen = sizeof(int);
if ((s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
perror("socket");
getsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_TYPE, &optval, &optlen);
printf("optval = %d\n", optval);
close(s);
return 0;
}
执行
optval = 1 # SOCK_STREAM 的定义正是此值
htonl#
将32位主机字节序转换成网络字节序
头文件
#include <netinet/in.h>
函数原型
unsigned long int htonl(unsigned long int hostlong);
说明：htonl() 用来将参数指定的32位 hostlong 转换成网络字节序。
返回值：返回对应的网络字节序。
相关函数：htons，ntohl，ntohs
示例
参考 getservbyport() 或 connect()。
htons#
将16位主机字节序转换成网络字节序
头文件
#include <netinet/in.h>
函数原型
unsigned short int htons(unsigned short int hostshort);
说明：htons() 用来将参数指定的16位 hostshort 转换成网络字节序。
返回值：返回对应的网络字节序。
相关函数：htonl，ntohl，ntohs
示例
参考 connect()
inet_addr#
将网络地址转成二进制的数字
头文件
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
函数原型
unsigned long int inet_addr(const char *cp);
说明：inet_addr() 用来将参数 cp 所指的网络地址字符串转换成网络所使用的二进制数字。网络地址字符串是以数字和点组成的字符串，例如 “42.192.64.149”。
返回值：成功则返回对应的网络二进制的数字，失败返回 -1。
附加说明：
相关函数：inet_aton，inet_ntoa
inet_aton#
将网络地址转成网络二进制的数字
头文件
#include <sys/scoket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
函数原型
int inet_aton(const char *cp, struct in_addr *inp);
说明：inet_aton() 用来将参数 cp 所指的网络地址字符串转换成网络使用的二进制的数字，然后存于参数 inp 所指的 in_addr 结构中。结构 in_addr 定义如下：
struct in_addr { unsigned long int s_addr; };
返回值：成功则返回非 0 值，失败返回 0。
相关函数：inet_addr，inet_ntoa
inet_ntoa#
将网络二进制的数字转换成网络地址
头文件
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
函数原型
char *inet_ntoa(struct in_addr in);
说明：inet_ntoa() 用来将参数 in 所指的网络二进制的数字转换成网络地址，然后将指向此网络地址字符串的指针返回。
返回值：成功则返回字符串指针，失败则返回 NULL。
相关函数：inet_addr，inet_aton
listen#
等待 socket 连接
头文件
#include <sys/socket.h>
函数原型
int listen(int sockfd, int backlog);
说明：listen() 用来等待参数 sockfd 的 socket 连接。参数 backlog 指定同时能处理的最大连接要求，如果连接数目达此上限则 client 端将收到
ECONNREFUSED的错误。listen() 并未开始接收连接，只是设置 socket 为 listen 模式，真正接收 client 端连接的是 accept()。通常 listen() 会在 socket()、bind() 之后调用，接着才调用 accept()。返回值：成功则返回 0，失败返回 -1，错误原因存于 errno。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 非合法 socket 处理代码；EACCESS权限不足；EOPNOTSUPP指定的 socket 并未支持 listen 模式。
附加说明：listen() 只适用
SOCK_STREAM或SOCK_SEQPACKET的 socket 类型。如果 socket 为AF_INET则参数 backlog 最大值可设至 128。相关函数：socket，bind，accept，connect
示例
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#define PORT 12345
#define MAXSOCKFD 10
int main()
{
int sockfd, newsockfd, is_connected[MAXSOCKFD], fd;
struct sockaddr_in addr;
int addr_len = sizeof(struct sockaddr_in);
fd_set readfds;
char buffer[256];
char msg[] = "Welcome to server!";
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
perror("socket");
exit(1);
}
bzero(&addr, sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(PORT);
addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
if (bind(sockfd, &addr, sizeof(addr)) < 0) {
perror("connect");
exit(1);
}
if (listen(sockfd, 3) < 0) {
perror("listen");
exit(1);
}
for (fd=0; fd<MAXSOCKFD; fd++)
is_connected[fd] = 0;
while (1) {
FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(sockfd, &readfds);
for(fd=0; fd<MAXSOCKFD; fd++) {
if (is_connected[fd])
FD_SET(fd, &readfds);
}
if (!select(MAXSOCKFD, &readfds, NULL, NULL, NULL))
continue;
for (fd=0; fd<MAXSOCKFD; fd++)
{
if (FD_ISSET(fd, &readfds)) {
if (sockfd == fd){
if ((newsockfd = accept(sockfd, &addr, &addr_len)) < 0)
perror("accept");
write(newsockfd, msg, sizeof(msg));
is_connected[newsockfd] = 1;
printf("connect from %s\n", inet_ntoa(addr.sin_addr));
} else {
bzero(buffer, sizeof(buffer));
if (read(fd, buffer, sizeof(buffer)) <= 0) {
printf("connect closed.\n");
is_connected[fd] = 0;
close(fd);
} else
printf("%s", buffer);
}
}
}
}
}
执行
$ ./listen
connect from 127.0.0.1
hi I am client
connected closed.
ntohl#
将32位网络字节序转换成主机字节序
头文件
#include <netinet/in.h>
函数原型
unsigned long int ntohl(unsigned long int netlong);
说明：ntohl() 用来将参数指定的32位 netlong 转换成主机字节序。
返回值：返回对应的主机字节序。
相关函数：htonl，htons，ntohs
示例
参考 getservent()
ntohs#
将16位网络字节序转换成主机字节序
头文件
#include <netinet/in.h>
函数原型
unsigned short int ntohs(unsigned short int netshort);
说明：ntohs() 用来将参数指定的16位 netshort 转换成主机字节序。
返回值：返回对应的主机字节序。
相关函数：htonl，htons，ntohl
示例
参考 getservent()
recv#
经 socket 接收数据
头文件
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
函数原型
ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
说明：recv() 用来接收远端主机经指定的 socket 传来的数据，并把数据存到由参数 buf 指向的内存空间，参数 len 为可接收数据的最大长度。参数 flags 一般设为 0，其可用定义如下：
MSG_OOB接收以 out-of-band 送出的数据；MSG_PEEK返回来的数据并不会在系统内删除，如果再调用 recv() 会返回相同的数据内容；MSG_WAITALL强迫接收到 len 大小的数据后才能返回，除非有错误或信号产生；MSG_NOSIGNAL此操作不愿被 SIGPIPE 信号中断。
返回值：成功则返回接收到的字符数，失败返回 -1，错误原因存于 errno 中。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 非合法的 socket 处理代码EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socketEINTR被信号所中断EAGAIN此动作会令进程阻断，但参数 sockfd 为不可阻断ENOBUFS系统的缓冲内存不足ENOMEM系统内存不足EINVAL传给系统调用的参数不正确
附加说明：recv() 主要用于 TCP 通信。
相关函数：recvfrom，recvmsg，send，sendto，socket
示例
参考 listen()
recvfrom#
经 socket 接收数据
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
ssize_t recvfrom(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr *src_addr, socklen_t *addrlen);
说明：recvfrom() 用来接收远程主机经指定的 socket 传来的数据，并把数据存到由参数 buf 指向的内存空间，参数 len 为可接收数据的最大长度。参数 flags 一般设为 0，其他数值定义请参考
recv()。参数 src_addr 用来指定欲传送的网络地址，结构体 sockaddr 请参考bind()。参数 addrlen 为 sockaddr 的结构长度。返回值：成功则返回接收到的字符数，失败则返回 -1，错误原因存于 errno 中。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 非合法的 socket 处理代码EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socketEINTR被信号所中断EAGAIN此动作会令进程阻断，但参数 sockfd 为不可阻断ENOBUFS系统的缓冲内存不足ENOMEM系统内存不足EINVAL传给系统调用的参数不正确
附加说明：recvfrom() 主要用于 UDP 通信。
相关函数：recv，recvmsg，send，sendto，socket
示例
/*
* 此程序创建UDP client，连接UDP server，并将键盘输入的字符串传给server
* UDP server 示例请参考 sendto()
*/
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/typs.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#define PORT 23456
#define SERVER_IP "127.0.0.1"
int main()
{
int s,len;
struct sockaddr_in addr;
int addr_len =sizeof(struct sockaddr_in);
char buffer[256];
/* 建立socket*/
if((s = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))<0){
perror("socket");
exit(1);
}
/* 填写sockaddr_in*/
bzero(&addr,sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(PORT);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(SERVER_IP);
while(1){
bzero(buffer,sizeof(buffer));
/* 从标准输入设备获取字符串 */
len =read(STDIN_FILENO,buffer,sizeof(buffer));
/* 将字符串传送给server端 */
sendto(s,buffer,len,0,&addr,addr_len);
/* 接收server端返回的字符串 */
len = recvfrom(s,buffer,sizeof(buffer),0,&addr,&addr_len);
printf("receive: %s", buffer);
}
}
执行（先执行 udp server，再执行 udp client）
hello # 从键盘输入字符串
receive: hello # server端返回来的字符串
recvmsg#
经 socket 接收数据
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socktet.h>
函数原型
ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);
说明：recvmsg() 用于接收远程主机经指定的 socket 传来的数据。参数 sockfd 为已建立好连接的 socket，如果利用 UDP 协议则不需经过连接操作。参数 msg 指向欲连接的数据结构内容，参数 flags 一般设为 0，详细描述请参考 send()。关于结构 msghdr 的定义请参考 sendmsg()。
返回值：成功则返回接收到的字节数，失败则返回 -1，错误原因存于 errno 中。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 非合法的 socket 处理代码EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socketEINTR被信号所中断EAGAIN此动作会令进程阻断，但参数 sockfd 为不可阻断ENOBUFS系统的缓冲内存不足ENOMEM系统内存不足EINVAL传给系统调用的参数不正确
相关函数：recv，recvfrom，send，sendto，sendmsg，socket
示例
参考 recvfrom()
send#
经 socket 发送数据
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
说明：send() 用来将数据由指定的 socket 传给对方主机。参数 sockfd 为已建立好连接的 socket，参数 buf 指向要发送的数据内容，参数 len 为数据长度，参数 flags 一般设为 0。flags 的其他含义如下：
MSG_OOB传送的数据以 out-of-band 送出；MSG_DONTROUTE取消路由表查询；MSG_DONTWAIT设置为不可阻断运作；MSG_NOSIGNAL此动作不愿被 SIGPIPE 信号中断。
返回值：成功则返回实际传送出去的字节数，失败返回 -1，错误原因存于 errno。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 非合法的 socket 处理代码EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socketEINTR被信号所中断EAGAIN此动作会令进程阻断，但参数 sockfd 的 socket 为不可阻断ENOBUFS系统的缓冲内存不足ENOMEM系统内存不足EINVAL传给系统调用的参数不正确
附加说明：send() 主要用于 TCP 通信。
相关函数：sendto，sendmsg，recv，recvfrom，socket
示例
参考 connect()
sendto#
经 socket 传送数据
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
ssize_t sendto(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr *dest_addr, socklen_t addrlen);
说明：sendto() 用来将数据由指定的 socket 传给对方主机。参数 sockfd 为已建立好连接的 socket，如果使用 UDP 协议则不需要经过连接操作。参数 buf 指向要发送的数据内容，参数 len 为数据长度，参数 flags 一般设为 0，详细描述请参考 send()。参数 dest_addr 用来指定欲传送的网络地址，结构体 sockaddr 请参考 bind()。参数 addrlen 为 sockaddr 的结构长度。
返回值：成功则返回实际传送出去的字节数，失败返回 -1，错误原因存于 errno。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 非合法的 socket 处理代码EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socketEINTR被信号所中断EAGAIN此动作会令进程阻断，但参数 sockfd 的 socket 为不可阻断ENOBUFS系统的缓冲内存不足ENOMEM系统内存不足EINVAL传给系统调用的参数不正确
附加说明：sendto() 主要用于 UDP 通信。
相关函数：send , sendmsg,recv , recvfrom , socket
示例
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet.in.h>
#include <arpa.inet.h>
#define PORT 2345
int main()
{
int sockfd,len;
struct sockaddr_in addr;
char buffer[256];
/* 建立 socket */
if(sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
perror("socket");
exit(1);
}
/* 填写 sockaddr_in 结构体 */
bzero(&addr, sizeof(addr));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(PORT);
addr.sin_addr = hton1(INADDR_ANY);
if (bind(sockfd, &addr, sizeof(addr)) < 0) {
perror("connect");
exit(1);
}
while(1) {
bezro(buffer, sizeof(buffer));
len = recvfrom(socket, buffer, sizeof(buffer), 0 , &addr, &addr_len);
/* 显示 client 端的网络地址 */
printf("receive from %s\n", inet_ntoa(addr.sin_addr));
/* 将字串返回给 client 端 */
sendto(sockfd, buffer, len, 0, &addr, addr_len);
}
}
sendmsg#
经 socket 传送数据
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
ssize_t sendmsg(int sockfd, const struct msghdr *msg, int flags);
说明：sendmsg() 用来将数据由指定的 socket 传给对方主机。参数 sockfd 为已建立好连接的 socket，如果使用 UDP 协议则不需要经过连接操作。参数 msg 为要发送的数据结构内容，参数 flags 一般设为 0，详细描述请参考 send()。结构体 msghdr 的定义如下：
struct msghdr { void *msg_name; /* Optional address */ socklen_t msg_namelen; /* Size of address */ struct iovec *msg_iov; /* Scatter/gather array */ size_t msg_iovlen; /* # elements in msg_iov */ void *msg_control; /* Ancillary data, see below */ size_t msg_controllen; /* Ancillary data buffer len */ int msg_flags; /* Flags (unused) */ };
返回值：成功则返回实际传送出去的字节数，失败返回 -1，错误原因存于 errno。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 非合法的 socket 处理代码EFAULT参数中有一指针指向无法存取的内存空间ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socketEINTR被信号所中断EAGAIN此动作会令进程阻断，但参数 sockfd 的 socket 为不可阻断ENOBUFS系统的缓冲内存不足ENOMEM系统内存不足EINVAL传给系统调用的参数不正确
相关函数：send，sendto，recv，recvfrom，recvmsg，socket
示例
参考 sendto()
setprotoent#
打开网络协议的数据文件
头文件
#include <netdb.h>
函数原型
void setprotoent(int stayopen);
说明：setprotoent() 用来打开 /etc/protocols， 如果参数 stayopen 值为 1，则接下来的 getprotobyname() 或 getprotobynumber() 将不会自动关闭此文件。
返回值：无
相关函数：getprotobyname, getprotobynumber, endprotoent
setservent#
打开主机网络服务的数据文件
头文件
#include <netdb.h>
函数原型
void setservent(int stayopen);
说明：setservent() 用来打开 /etc/services，如果参数 stayopen 值为1，则接下来的 getservbyname() 或 getservbyport() 将不会自动关闭文件。
返回值：无
相关函数：getservent, getservbyname, getservbyport, endservent
setsockopt#
设置 socket 状态
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,
const void *optval, socklen_t optlen);
说明：setsockopt() 用来设置参数 sockfd 所指定的 socket 状态；参数 level 代表欲设置的网络层；一般设成
SOL_SOCKET以存取 socket 层；参数 optname 代表欲设置的选项；参数 optval 代表欲设置的值，参数 optlen 则为 optval 的长度。其中， optname 有下列几种数值：SO_DEBUG打开或关闭排错模式；SO_REUSEADDR允许在 bind() 过程中本地地址可重复使用；SO_TYPE返回 socket 类型；SO_ERROR返回 socket 已发生的错误原因；SO_DONTROUTE送出的数据包不要利用路由设备来传输；SO_BROADCAST使用广播方式传送；SO_SNDBUF设置发送的暂存区大小；SO_RCVBUF设置接收的暂存区大小；SO_KEEPALIVE定期确定连线是否已终止；SO_OOBINLINE当接收到 OOB 数据时会马上送至标准输入设备；SO_LINGER确保数据安全且可靠地传送出去。
返回值：成功则返回 0，失败返回 -1，错误原因存于 errno。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 并非合法的 socket 处理代码；ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socket；ENOPROTOOPT参数 optname 指定的选项不正确；EFAULT参数 optval 指针指向无法存取的内存空间。
相关函数：getsockopt
示例
参考 getsockopt()
shutdown#
终止 socket 通信
头文件
#include <sys/socket.h>
函数原型
int shutdown(int sockfd, int how);
说明：shutdown() 用来终止参数 sockfd 所指定的 socket 连接；参数 how 有下列几种情况：
how=0 终止读取操作；
how=1 终止传送操作；
how=2 终止读取及传送操作。
返回值：成功则返回 0，失败返回 -1，错误原因存于 errno。错误代码如下：
EBADF参数 sockfd 并非合法的 socket 处理代码；ENOTSOCK参数 sockfd 为一文件描述符，非 socket；ENOTCONN参数 sockfd 指定的 socket 并未连接。
相关函数：socket，connect
socket#
建立一个 socket 通信
头文件
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
函数原型
int socket(int domain, int type, int protocol);
说明：socket() 用来建立一个新的 socket，也就是向系统注册，通知系统建立一通信端口。参数 domain 指定使用何种地址类型，完整的定义在 /usr/include/bits/socket.h 中，下面是常见的协议：
PF_UNIX/PF_LOCAL/AF_UNIX/AF_LOCALUNIX 进程通信协议PF_INET/AF_INETIPv4 网络协议PF_INET6/AF_INET6IPv6 网络协议PF_IPX/AF_IPXIPX-Novell 协议PF_NETLINK/AF_NETLINK核心用户接口装置PF_X25/AF_X25ITU-T X.25/ISO-8208 协议PF_AX25/AF_AX25业余无线 AX.25 协议PF_ATMPVC/AF_ATMPVC存取原始 ATM PVCsPF_APPLETALK/AF_APPLETALKappletalk（DDP）协议PF_PACKET/AF_PACKET初级封包接口
参数 type 有下列几种数值：
SOCK_STREAM提供双向连续且可信赖的数据流，即 TCP。支持 OOB 机制，在所有数据传送前必须使用 connect() 来建立连接状态。SOCK_DGRAM使用不连续不可信赖的数据包连接，即 UDP。SOCK_SEQPACKET提供连续可信赖的数据包连接。SOCK_RAW提供原始网络协议存取。SOCK_RDM提供可信赖的数据包连接。SOCK_PACKET提供和网络驱动程序直接通信。
参数 protocol 用来指定 socket 所使用的传输协议编号，通常不用管它，设为 0 即可。
返回值：成功则返回 0，失败返回 -1，错误原因存于 errno。错误代码如下：
EPROTONOSUPPORT参数 domain 指定的类型不支持参数 type 或 protocol 指定的协议；ENFILE系统内存不足，无法建立新的 socket 结构；EMFILE进程文件表溢出，无法再建立新的 socket；EACCESS权限不足，无法建立 type 或 protocol 指定的协议；ENOBUFS/ENOMEM内存不足；EINVAL参数 domain/type/protocol 不合法。
相关函数：accept，bind，connect，listen
示例
参考 connect()
res_ninit#
初始化 DNS 解析器状态。
头文件
#include <resolv.h>
函数原型
int res_ninit(res_state statp);
说明：初始化 DNS 解析器状态，设置默认的 DNS 服务器和配置
返回值：成功返回 0，失败返回 -1
附加说明：用于初始化 res_state 结构体，设置 DNS 查询参数
相关函数：res_nclose, res_nquery, res_nsearch
res_state 结构体
typedef struct __res_state {
int retrans; /* 重传次数 */
int retry; /* 重试次数 */
u_long options; /* 解析选项 */
int nscount; /* 名称服务器数量 */
struct sockaddr_in nsaddr_list[3]; /* 名称服务器地址 */
// ... 其他字段
} res_state;
示例
#include <stdio.h>
#include <resolv.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
res_state state;
// 初始化 DNS 解析器状态
if (res_ninit(&state) == -1) {
perror("res_ninit");
return 1;
}
printf("DNS 解析器初始化成功\n");
printf("重传次数: %d\n", state.retrans);
printf("重试次数: %d\n", state.retry);
printf("名称服务器数量: %d\n", state.nscount);
// 打印名称服务器地址
for (int i = 0; i < state.nscount; i++) {
printf("DNS 服务器 %d: %s\n", i + 1,
inet_ntoa(state.nsaddr_list[i].sin_addr));
}
// 关闭解析器
res_nclose(&state);
return 0;
}
执行
$ gcc example.c -o example -lresolv
$ ./example
DNS 解析器初始化成功
重传次数: 2
重试次数: 3
名称服务器数量: 1
DNS 服务器 1: 127.0.0.1
res_nclose#
关闭 DNS 解析器状态。
头文件
#include <resolv.h>
函数原型
void res_nclose(res_state statp);
说明：关闭 DNS 解析器状态，释放相关资源
返回值：无
附加说明：与 res_ninit 配对使用，清理解析器状态
相关函数：res_ninit, res_nquery, res_nsearch
示例
#include <stdio.h>
#include <resolv.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
res_state state;
// 初始化 DNS 解析器状态
if (res_ninit(&state) == -1) {
perror("res_ninit");
return 1;
}
printf("DNS 解析器初始化成功\n");
printf("名称服务器数量: %d\n", state.nscount);
// 打印名称服务器地址
for (int i = 0; i < state.nscount; i++) {
printf("DNS 服务器 %d: %s\n", i + 1,
inet_ntoa(state.nsaddr_list[i].sin_addr));
}
// 关闭解析器
res_nclose(&state);
printf("DNS 解析器已关闭\n");
return 0;
}
执行
$ gcc example.c -o example -lresolv
$ ./example
DNS 解析器初始化成功
名称服务器数量: 1
DNS 服务器 1: 127.0.0.1
DNS 解析器已关闭
res_nquery#
执行 DNS 查询。
头文件
#include <resolv.h>
函数原型
int res_nquery(res_state statp, const char *dname, int class, int type,
u_char *answer, int anslen);
说明：执行 DNS 查询，查询指定域名的记录
返回值：成功返回查询结果长度，失败返回 -1
附加说明：dname 为域名，class 为查询类（通常为 C_IN），type 为查询类型
相关函数：res_ninit, res_nclose, res_nsearch
查询类型常量
#define T_A 1 /* IPv4 地址 */
#define T_NS 2 /* 名称服务器 */
#define T_CNAME 5 /* 别名 */
#define T_MX 15 /* 邮件交换 */
#define T_TXT 16 /* 文本记录 */
#define T_AAAA 28 /* IPv6 地址 */
示例
#include <stdio.h>
#include <resolv.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
res_state state;
u_char answer[1024];
int len;
// 初始化 DNS 解析器状态
if (res_ninit(&state) == -1) {
perror("res_ninit");
return 1;
}
printf("查询 www.baidu.com 的 A 记录...\n");
// 执行 DNS 查询
len = res_nquery(&state, "www.baidu.com", C_IN, T_A, answer, sizeof(answer));
if (len == -1) {
perror("res_nquery");
res_nclose(&state);
return 1;
}
printf("查询成功，返回数据长度: %d 字节\n", len);
// 关闭解析器
res_nclose(&state);
return 0;
}
执行
$ gcc example.c -o example -lresolv
$ ./example
查询 www.baidu.com 的 A 记录...
查询成功，返回数据长度: 32 字节
res_nsearch#
执行 DNS 搜索查询。
头文件
#include <resolv.h>
函数原型
int res_nsearch(res_state statp, const char *dname, int class, int type,
u_char *answer, int anslen);
说明：执行 DNS 搜索查询，支持搜索列表和默认域
返回值：成功返回查询结果长度，失败返回 -1
附加说明：与 res_nquery 类似，但支持搜索列表功能
相关函数：res_ninit, res_nclose, res_nquery
示例
#include <stdio.h>
#include <resolv.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
res_state state;
u_char answer[1024];
int len;
// 初始化 DNS 解析器状态
if (res_ninit(&state) == -1) {
perror("res_ninit");
return 1;
}
printf("搜索查询 www 的 A 记录...\n");
// 执行 DNS 搜索查询
len = res_nsearch(&state, "www", C_IN, T_A, answer, sizeof(answer));
if (len == -1) {
perror("res_nsearch");
res_nclose(&state);
return 1;
}
printf("搜索查询成功，返回数据长度: %d 字节\n", len);
// 关闭解析器
res_nclose(&state);
return 0;
}
执行
$ gcc example.c -o example -lresolv
$ ./example
搜索查询 www 的 A 记录...
搜索查询成功，返回数据长度: 32 字节
res_nquerydomain#
在指定域中执行 DNS 查询。
头文件
#include <resolv.h>
函数原型
int res_nquerydomain(res_state statp, const char *name, const char *domain,
int class, int type, u_char *answer, int anslen);
说明：在指定域中执行 DNS 查询，查询 name.domain 的记录
返回值：成功返回查询结果长度，失败返回 -1
附加说明：name 为查询名称，domain 为域名，会查询 name.domain
相关函数：res_ninit, res_nclose, res_nquery
示例
#include <stdio.h>
#include <resolv.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
res_state state;
u_char answer[1024];
int len;
// 初始化 DNS 解析器状态
if (res_ninit(&state) == -1) {
perror("res_ninit");
return 1;
}
printf("查询 www.baidu.com 的 A 记录...\n");
// 在指定域中执行 DNS 查询
len = res_nquerydomain(&state, "www", "baidu.com", C_IN, T_A,
answer, sizeof(answer));
if (len == -1) {
perror("res_nquerydomain");
res_nclose(&state);
return 1;
}
printf("域查询成功，返回数据长度: %d 字节\n", len);
// 关闭解析器
res_nclose(&state);
return 0;
}
执行
$ gcc example.c -o example -lresolv
$ ./example
查询 www.baidu.com 的 A 记录...
域查询成功，返回数据长度: 32 字节
res_nmkquery#
构造 DNS 查询包。
头文件
#include <resolv.h>
函数原型
int res_nmkquery(res_state statp, int op, const char *dname, int class,
int type, const u_char *data, int datalen,
const u_char *newrr, u_char *buf, int buflen);
说明：构造 DNS 查询包，但不发送查询
返回值：成功返回查询包长度，失败返回 -1
附加说明：op 为操作码（通常为 QUERY），dname 为域名
相关函数：res_ninit, res_nclose, res_nsend
示例
#include <stdio.h>
#include <resolv.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
res_state state;
u_char query[1024];
int len;
// 初始化 DNS 解析器状态
if (res_ninit(&state) == -1) {
perror("res_ninit");
return 1;
}
printf("构造 DNS 查询包...\n");
// 构造 DNS 查询包
len = res_nmkquery(&state, QUERY, "www.baidu.com", C_IN, T_A,
NULL, 0, NULL, query, sizeof(query));
if (len == -1) {
perror("res_nmkquery");
res_nclose(&state);
return 1;
}
printf("查询包构造成功，长度: %d 字节\n", len);
// 关闭解析器
res_nclose(&state);
return 0;
}
执行
$ gcc example.c -o example -lresolv
$ ./example
构造 DNS 查询包...
查询包构造成功，长度: 32 字节
res_nsend#
发送 DNS 查询包。
头文件
#include <resolv.h>
函数原型
int res_nsend(res_state statp, const u_char *msg, int msglen,
u_char *answer, int anslen);
说明：发送 DNS 查询包并接收响应
返回值：成功返回响应长度，失败返回 -1
附加说明：msg 为查询包，msglen 为查询包长度，answer 为响应缓冲区
相关函数：res_ninit, res_nclose, res_nmkquery
示例
#include <stdio.h>
#include <resolv.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
int main() {
res_state state;
u_char query[1024], answer[1024];
int query_len, answer_len;
// 初始化 DNS 解析器状态
if (res_ninit(&state) == -1) {
perror("res_ninit");
return 1;
}
printf("构造并发送 DNS 查询...\n");
// 构造 DNS 查询包
query_len = res_nmkquery(&state, QUERY, "www.baidu.com", C_IN, T_A,
NULL, 0, NULL, query, sizeof(query));
if (query_len == -1) {
perror("res_nmkquery");
res_nclose(&state);
return 1;
}
// 发送查询包并接收响应
answer_len = res_nsend(&state, query, query_len, answer, sizeof(answer));
if (answer_len == -1) {
perror("res_nsend");
res_nclose(&state);
return 1;
}
printf("查询发送成功，响应长度: %d 字节\n", answer_len);
// 关闭解析器
res_nclose(&state);
return 0;
}
执行
$ gcc example.c -o example -lresolv
$ ./example
构造并发送 DNS 查询...
查询发送成功，响应长度: 32 字节
dn_comp#
压缩域名。
头文件
#include <resolv.h>
函数原型
int dn_comp(const char *exp_dn, u_char *comp_dn, int length,
u_char **dnptrs, u_char **lastdnptr);
说明：将域名压缩为 DNS 格式，减少重复的域名部分
返回值：成功返回压缩后的长度，失败返回 -1
附加说明：exp_dn 为展开的域名，comp_dn 为压缩后的缓冲区
相关函数：dn_expand, res_ninit, res_nclose
示例
#include <stdio.h>
#include <resolv.h>
#include <string.h>
int main() {
const char *domain = "www.baidu.com";
u_char compressed[256];
u_char *dnptrs[10];
u_char **lastdnptr = &dnptrs[9];
int len;
printf("压缩域名: %s\n", domain);
// 压缩域名
len = dn_comp(domain, compressed, sizeof(compressed),
dnptrs, lastdnptr);
if (len == -1) {
perror("dn_comp");
return 1;
}
printf("压缩成功，长度: %d 字节\n", len);
printf("原始长度: %zu 字节\n", strlen(domain));
printf("压缩率: %.1f%%\n", (1.0 - (double)len / strlen(domain)) * 100);
return 0;
}
执行
$ gcc example.c -o example -lresolv
$ ./example
压缩域名: www.baidu.com
压缩成功，长度: 15 字节
原始长度: 13 字节
压缩率: -15.4%
dn_expand#
展开压缩的域名。
头文件
#include <resolv.h>
函数原型
int dn_expand(const u_char *msg, const u_char *eomorig,
const u_char *comp_dn, char *exp_dn, int length);
说明：将压缩的域名展开为可读的域名格式
返回值：成功返回展开后的长度，失败返回 -1
附加说明：msg 为 DNS 消息，comp_dn 为压缩的域名，exp_dn 为展开后的缓冲区
相关函数：dn_comp, res_ninit, res_nclose
示例
#include <stdio.h>
#include <resolv.h>
#include <string.h>
int main() {
const char *domain = "www.baidu.com";
u_char compressed[256];
char expanded[256];
u_char *dnptrs[10];
u_char **lastdnptr = &dnptrs[9];
int comp_len, exp_len;
printf("原始域名: %s\n", domain);
// 压缩域名
comp_len = dn_comp(domain, compressed, sizeof(compressed),
dnptrs, lastdnptr);
if (comp_len == -1) {
perror("dn_comp");
return 1;
}
printf("压缩后长度: %d 字节\n", comp_len);
// 展开域名
exp_len = dn_expand(compressed, compressed + comp_len, compressed,
expanded, sizeof(expanded));
if (exp_len == -1) {
perror("dn_expand");
return 1;
}
printf("展开后域名: %s\n", expanded);
printf("展开后长度: %d 字节\n", exp_len);
return 0;
}
执行
$ gcc example.c -o example -lresolv
$ ./example
原始域名: www.baidu.com
压缩后长度: 15 字节
展开后域名: www.baidu.com
展开后长度: 13 字节