[网络协议]LWIP学习之Socket （API篇）

Socket API

1.Socket（）

接口原型

int
lwip_socket(int domain, int type, int protocol)

函数作用：

用于根据指定的地址族、数据类型和协议来分配一个套接口的描述字及其所用的资源的函数

函数入参：

domain地址族AF_INET（IP_V4）、AF_INET6(IP_V6)
type支持三种协议类型Socket protocol types (TCP/UDP/RAW)

#define SOCK_STREAM     1 //流式套接字提供可靠的、面向连接的通信流；它使用TCP 协议，从而保证了数据传输的正确性和顺序性。
#define SOCK_DGRAM      2// 数据报套接字定义了一种无连接的服 ，数据通过相互独立的报文进行传输，是无序的，并且不保证是可靠、无差错的。它使用数据报协议UDP。
#define SOCK_RAW        3// 原始套接字允许对底层协议如IP或ICMP进行直接访问，功能强大但使用较为不便，主要用于一些协议的开发。

protocol
系统使用的协议，其定义如下

#define IPPROTO_IP      0
#define IPPROTO_ICMP    1
#define IPPROTO_TCP     6
#define IPPROTO_UDP     17

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。故一般写0。

返回值

创建错误返回 -1
创建成功返回索引号

2.blind（）

接口原型 blind

int
lwip_bind(int s, const struct sockaddr *name, socklen_t namelen)

函数作用：

将sockaddr结构体中描述的一些属性（IP地址、端口号、地址簇）与socket套接字绑定，也叫给套接字命名。

函数入参：

int s ：socket()返回文件描述符代表的套接字
const struct sockaddr *name：存放了服务端用于通信的地址和端口。
sockaddr结构体如下所示：

struct sockaddr {
  u8_t sa_len;
  u8_t sa_family;
  char sa_data[14];
};

这个参数的实际结构依赖于网络协议族，然后加上强制转换成sockaddr 类型传入API函数。比如AF_INET就会使用sockaddr_in结构体作为实际结构。
AF_INET6则会使用sockaddr_in6结构体作为实际结构。然后强制转换为const struct sockaddr *name解决编译上的警告报错。

socklen_t namelen
前一参数结构体的长度。

返回值

成功返回0；
出错返回-1；错误原因保存在errno 中。（一般是地址绑定错误、端口已被占用）

3.listen（）

接口原型

int
lwip_listen(int s, int backlog)

函数作用：

listen函数使用主动连接套接口变为被连接套接口，使得一个进程可以接受其它进程的请求，从而成为一个服务器进程。

函数入参：

int s ：socket()返回文件描述符代表的套接字
backlog：监听队列的长度，当连接数量>这个值，客户端的请求连接会被拒绝

返回值

成功返回0；
出错返回-1；

4.accept（）

接口原型

int
lwip_accept(int s, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen)

函数作用：

提取出所监听套接字的等待连接队列中第一个连接请求，创建一个新的套接字，并返回指向该套接字的文件描述符。一般用于服务器中阻塞进程，等待客户端连接。

函数入参：

与上方blind（）的入参一致这里不再赘述。

返回值

返回指向该套接字的文件描述符。
失败返回：-1；错误原因保存在errno 中。

5.connect（）

接口原型

int
lwip_connect(int s, const struct sockaddr *name, socklen_t namelen)

函数作用：

用于建立与指定socket的连接。一般用于客户端，

函数入参：

与上方blind（）的入参一致这里不再赘述。

返回值

成功返回：0
失败返回：-1；错误原因保存在errno 中。

6.读 /写read（）/write（）、recv（）/send（）

下面是lwip中read（）和write（）函数源码，只是对recvfrom（）和send（）进行了分装
read()函数定义：

int
lwip_read(int s, void *mem, size_t len)
{
  return lwip_recvfrom(s, mem, len, 0, NULL, NULL);
}

write（）函数定义：

int
lwip_write(int s, const void *data, size_t size)
{
  return lwip_send(s, data, size, 0);
}

recv（）函数定义：

int
lwip_recv(int s, void *mem, size_t len, int flags)
{
  return lwip_recvfrom(s, mem, len, flags, NULL, NULL);
}

send（）函数定义：

int
lwip_send(int s, const void *data, size_t size, int flags)

函数入参：

int s：目标连接文件描述符代表的套接字
const void *data：发送数据的指针
void *mem：接收数据的内存地址
int flags：标志位

7.close（）

接口原型

int
lwip_close(int s)

函数作用：

关闭socket连接

函数入参：

int s:文件描述符代表的套接字

返回值

成功返回：0
失败返回：-1

先简单介绍一下常见的socket的api函数，还有select（）、lwip_shutdown（）之后补上。之后还会详细分析一下每个api的源码。加深理解。文中有说错的地方还恳请大佬指出