3.21 Sockets-Options Socket选项

要点：

• fcntl()
• ioctl()
• getsockopt()和setsockopt()

3.21.1 获取和设置Socket选项

• 有几种方法都可以用来获取和设置Socket的选项。
• 常用的形式是getsockopt()函数和setsockopt()函数。
• 也可用fcntl()(文件控制函数)和ioctl()（输入/输出控制）函数
• 对于特殊的包的发送和接收，可以使用flag参数来控制。send或recv里的flag参数。

3.21.2 fcntl()

• fcntl()函数用来控制一系列的描述符，这里我们只关心socket的用法
• fcntl()修改方法也有很多：

#include <unistd.h>

#include <fnctl.h>

int fcntl(int sd,int cmd);

int fcntl(int sd,int cmd,long arg);

• fcntl()修改依赖于cmd:

F_GETFL：读取描述符对应的所有标志，写入到返回值里。

F_SETFL：设置文件描述符的标志，设置值为arg；

F_GETOWN：查找这个socket属于哪个进程，也就是哪个进程接收SIGIO和SIGURG。进程号写入到返回值里。

F_SETOWN：设置隶属的进程。

F_GETSIG：查找出来当能运行I/O操作时发送的信号

F_SETSIG：设置当I/O操作能运行时发送的信号。0值代表SIGIO。返回值是发送的信号，如果是SIGIO，则是0。

• 对于socket，能够进行的设置是：
• O_NONBLOCK：设置socket为非阻塞模式
• O_ASYNC：在输入或输出操作能运行时，发送SIGIO信号。注意，实际发送的信号能够修改。这个标志不是在所有操作系统上都有效。
• 在使用fcntl()函数时，常见的错误是没有保留未修改标志。下面的例子就没有问题：

flags=fcntl(sd,F_GETFL,0);
fcntl(sd,F_SETFL,flags | O_NONBLOCK);

• 当带外数据接收到时，SIGURG信号会发送出来。（这会导致select()函数报告一个异常条件.）F_GETSIG是Linux才有的动作。
• 当socket创建时，它考虑没有隶属进程。当从监听socket创建出来新socket时，此新socket的隶属进程从监听socket里继承过来。

3.21.3 ioctl()函数

• ioctl()函数几乎能用于所有硬件设备和很多内核模块，来检查和设置行为。
• 原型如下：

#include <sys/ioctl.h>
int ioctl(int sd,int command,char*argp);
第三个参数是可选的，依赖于第二个参数。

• 和socket相关的命令有：

命令	含意
SIOCGSTAMP	从socket里会传递包给用户，传递会发生在具体时刻上，这个命令把最后的时刻返回到第三个参数里，类型为struct timeval
SIOCSPGRP	设置接收SIGIO和SIGURG信号的进程（进程组）；这种情况下，第三个参数指向一个进程ID。这和fcntl()调用F_SETOWN命令效果一样。
FIOASYNC	重置O_ASYNC标志；第三个参数是标志值。这和fcntl()调用F_SETFL和O_ASYNC效果一样。
SIOCGPGRP	获取接收信号的当前进程（或组）。这和使用fcntl()调用F_GETOWN类似。

• 注意：最后三个是fcntl()的功能复制，就Posix规则关注点上来讲，fcntl()推荐，ioctl()不赞成使命。然而，ioctl()在实际情况里还是有可能出现。
• 更多命令请参考man 7 socket来学习。

3.21.4 getsockopt()和setsockopt()函数

• 为了检查和修改socket的属性，使用下面函数：

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int getsockopt(int sd,int level,int optname,void *optval,socklen_t *optlen);
int setsockopt(int sd,int level,int optname,const void *optval,socklen_t optlen);

• 第一个参数sd必须是有效的描述符。
• level参数指示操作对应的常用选项类型。SOL_SOCKET对应socket层，IPPROTO_IP对应IPV4层，等等。
• 检查和设置对应的选项由optname参数指定，同时optval指向的缓冲里要么包含设置值，要么包含返回的检查结果值。在检查值时，缓冲的长度返回到最后一个参数里，在设置时，最后一个参数表示了长度。（注意，在setsockopt里最后一个参数不是指针）。
• 对于大多数socket级别的optval，要么是整数值，要么是布尔值。记住，我们允许socket能够立即重用，通过调用下面的代码来实现：（这里重用是指关闭带有监听状态进程后，再次打开进程，能够bind上）。

int yes=1;
setsockopt(sd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&yes,sizeof(yes));
上面是一个非常好的示例。

• socket级别的选项通过帮助man 7 socket可以查到，他们有：

值	类型	含意
SO_KEEPALIVE	int	定期检查看连接是否有效
SO_OOBINLIN	int	带外数据会被遗弃
SO_RCVLOWAT SO_SNDLOWAT	int	发送和接收缓冲警戒线。在数据发送给协议或用户前，在缓冲里的最小字节个数
SO_BSDCOMAT
SO_PASSCRED	int
SO_PEERCRED	struct ucred
SO_BINDTODEVICE	char*	绑定socket到一个指定设备上（比如eth0）。传递空值用来释放。（适用于多个网卡情况）
SO_DEBUG	int	允许调试跟踪。只适用于超级用户
SO_REUSEADDR	int	允许重用本地地址
SO_TYPE	int	获取socket类型
SO_DONTROUTE	int	忽略路由表；适用于直接连接的主机（在一个局域网里）
SO_BROADCAST	int	允许接收或发送组播包。
SO_SNDBUF	int	获取或设置发送缓冲长度的最大值。参考/proc/sys/net/core/wmem.default和/proc/sys/net/core/wmem.max.
SO_RCVBUF	int	获取或设置接收缓冲长度的最大值。参考/proc/sys/net/core/rmem.default和/proc/sys/net/core/rmem.max.
SO_LINGER	struct linger	当允许时，延迟关闭socket，直到缓冲队列里的数据处理完了或超时时间到了，才关闭。结构里有超时时间
SO_PRIORITY	int	设置socket里所有包的级别
SO_ERROR	int	获取且清除未决socket错误