lwip网络通信socket_lwIP在Socket模式下接口：BSD Socket API

http://home.eeworld.com.cn/my/space-uid-162102-blogid-52270.html

2011

原文：

关于BSD Socket API

在网上找到的两个网站，是关于BSD Sockets API的，这是与lwIP在Socket模式下兼容的。里面对API函数做了较为详细的介绍，先记下来，有空翻译一下

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最常用的BSD API函数：

socket：创建一个插口(socket)

bind：将本地端口号和IP地址绑定到插口上

listen：TCP监听

accept：TCP监听接受处理

connect：TCP客户端连接

select：特殊插口设置

send/sendto：发送数据包到已连接/未连接插口上

recv/recvfrom：接收数据包从已连接/未连接插口上

getsockopt/setsockopt：获取/改变插口选项

getpeername/getsockname：获取远端/本地地址信息

close：关闭插口

shutdown：按设置关闭插口

gethostbyname/gethostbyaddr：地址域名映射

read：从插口缓存读数据

write：想插口缓存写数据

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#include

int socket( int domain, int type, int protocol );

创建通讯用的“插口”(插口socket可以理解为IP地址和端口号组合成的地址)，创建成功返回插口ID(出错返回-1)。

参数：domain协议族(AF_UNIX是UNIX，AF_INET是IPv4协议，AF_ROUTE是路由器协议)；type类型(SOCK_STREAM是TCP，SOCK_DGRAM是UDP，SOCK_RAW是RAM活IPv4)；protocol为0。

该函数返回大于等于0的整数作为插口ID，如果出错返回-1

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#include #include

int bind ( int sockFd, const struct sockaddr *sockAddr, int addrLen );

将插口名、本地端口号和本地IP地址绑定到指定插口上。一般在用作服务器时使用该函数。返回0成功，-1未成功。

参数：sockFd插口ID，由socket函数创建；sockAddr结构体包含插口地址信息，AF_UNIX用下面结构体

struct sockaddr {

unsigned short sa_family; // Address Family (domain)

char sa_data[14]]; // Protocol Address

};

AF_INET用下面的结构体，使用前需初始化，下面使用TCP函数时相同。

struct sockaddr_in {

short sin_family; // Address Family

unsigned short sin_port; // Port Number

struct in_addr sin_addr; // Internet Address

unsigned char sin_zero[8]; // Pad structure

};

addrLen是上述结构体长度。

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#include

int listen( int sockFd, int backlog );

TCP服务器监听指定插口

参数：sockFd已创建并被绑定的插口；backlog允许接收的客服端数量。

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include

#include

int accept ( int sockFd, struct sockaddr *clientAddr, int *addrLen )

TCP服务器监听到连接时的响应函数。

参数：sockFd已创建、绑定并监听的插口；clientAddr远端连接信息；addrLen结构体长度。

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#include

int connect ( int sockFd, struct sockaddr *servAddr, int addrLen );

TCP/UDP客服端申请TCP/UDP服务器的链接。

参数：sockFd已创建的插口；servAddr服务器连接信息；addrLen结构体长度。

返回0成功，-1出错

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#include

int select( int n, fd_set *read_fds, fd_set *write_fds,

fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout );

挂起当前线程，等待特定事件发生或定时器过期。本函数可以指定4类特定事件：read、write、exception和超时。返回插口ID表示事件有响应，0表示超时，-1表示出错。

参数：n应该大于所有插口ID，用FD_SETSIZE代替；后面三个fd_set结构体存储三种插口事件位图：

typedef struct fd_set {

fd_mask fds_bits[(FD_SETSIZE + NFDBITS - 1) / NFDBITS];

} fd_set;

用以下四个宏修改：

FD_SET(fd, fdset) fd插口ID，fdset是fd_set结构体地址，设置插口事件为真

FD_CLR(fd, fdset)设置插口事件为假

FD_ISSET(fd, fdset)获取插口状态，是否设置

FD_ZERO(fdset)清除所有设置

第四个参数timeval结构体如下：

struct timeval {

int tv_sec; /* 秒 */

int tv_usec; /* 毫秒 */

};

用来设置超时时间。

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#include

int send ( int sockFd, const void *msg, int msgLen, unsigned int flags);

int sendto ( int sockFd, const void *msg, int msgLen, unsigned int flags,

const struct sockaddr *to, int toLen);

这两个函数都用来按插口发送数据包，send用在已经连接的插口，sendto用在没有连接上的插口。

send函数的参数：sockFD插口ID，msg要发送的数据指针，msgLen要发送的数据长度，flags发送选项(按位)

sendto函数的参数：UDP专用，插口必须是SOCK_DGRAM类型。由于没有连接，所以sendto函数增加了两个与连接有关的参数。to定义目标地址的结构体，toLen是结构体长度。sockaddr结构体如下：

struct sockaddr {

u_short sa_family;

char sa_data[14];

};

这两个函数返回值均为实际发送字节的长度(软件需要调整偏移量将数据全部发送)，-1表示发送不成功。

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#include

int recv ( int sockFd, const void *msg, int msgLen, unsigned int flags);

int recvfrom ( int sockFd, const void *msg, int msgLen, unsigned int flags,

const struct sockaddr *from, int *fromLen);

这两个函数均是按插口来接收数据包，recv函数用在已连接插口上，recvfrom用在未连接插口上。

recv函数参数：sockFd插口ID，msg接收缓存地址，msgLen接收缓存最大空间，flags接收选项。

recvfrom函数参数：UDP专用，插口必须是SOCK_DRAM类型。由于没有连接，所以recvfrom函数增加了两个与连接有关的参数。from定义目标地址的结构体，formLen是结构体长度。

两个函数均返回接收到的数据数，-1接收错误，0表示目标地址已经传输完毕并关闭连接。

-------------------------------------------------------------------------------------#include

#include

int setsockopt ( int sd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen);

int getsockopt ( int sd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen );setsockopt函数用来改变插口的模式，这种改变是通过修改插口选项实现的。getsockopt函数用来获取插口选项的值。参数：sd插口ID；level协议栈选项，包括SOL_SOCKET(插口层)、IPPROTO_TCP(TCP层)和IPPROTO_IP(IP层)；optname需要修改的选项名；optval修改值地址；optlen修改值长度。返回0表示成功。-------------------------------------------------------------------------------------#include int getsockname ( int sd, struct sockaddr *addr, int *addrLen );int getpeername ( int sd, struct sockaddr *addr, int *addrLen );getsockname函数用于从已连接的插口中获取本地地址信息。getpeername函数用于获取远端地址信息。参数：sd插口ID；addr地址信息结构体；addrLen结构体长度。返回0成功，-1错误-------------------------------------------------------------------------------------#include int close ( int sd );关闭插口通信(丢弃未发送的数据包并拒绝接受数据)-------------------------------------------------------------------------------------#include int shutdown ( int sockFd, int how );该函数提供了更大的权限控制插口的关闭过程。参数：sockFd插口ID；how仅能为0、1和2这三个值0表示停止接收当前数据并拒绝以后的数据接收1表示停驶发送数据并丢弃未发送的数据2是0和1的合集-------------------------------------------------------------------------------------intread(int sockFD, void *buffer, UInt32 numBytes);从指定插口中等待数据接收并存放到buffer中。该函数会挂起线程，直到有数据接收到。参数：sockFd插口ID；buffer缓存地址；numBytes缓冲大小该函数返回接收到的数据大小，-1表示出错，0表示远端已经关闭连接。-------------------------------------------------------------------------------------int write(int sockFD, void *buffer, UInt32 numBytes);将缓存中数据写到指定插口准备发送。参数：sockFd插口ID；buffer缓存地址；numBytes缓存中数据大小该函数返回实际发送的数据量，-1表示出错。-------------------------------------------------------------------------------------补充：lwIP协议栈在socket模式下也就是操作系统中运行，创建进程的方式与操作系统中创建进程的方式有所不同。要用专用函数：sys_thread_t sys_thread_new(char *name, void(* thread)(void *arg), void *arg, int stacksize, int prio)参数：name线程说明；thread线程函数；arg线程函数的参数；stacksize线程堆栈大小；prio线程优先级在lwIP下创建线程统一使用此函数，当然这个函数也是要调用系统创建线程的API的。