Open C 套接字: recv, recvfrom, recvmsg方法 與send, sendto差異

Open C Socket: recv, recvfrom, recvmsg 方法 與send, sendto差異

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recv,recvfrom,recvmsg函数用于从套接字接收信息。

ssize_t recv (int s, void *buf, size_t len, int flags);
 
ssize_t recvfrom (int s, void * restrict buf, size_t len, int flags, 
                  struct sockaddr * restrict from, socklen_t * restrict fromlen);
 
ssize_t recvmsg (int s, struct msghdr *msg, int flags);

recvfrom和recvmsg系统调用用于从套接字接收消息，也可以用来接受套接字数据，不管其是否是面向连接的。 recv函数通常用于面向连接的套接字（参看[[[Open C 套接字: connect 方法|connect]]），等同于用空指针传入from参数时
的recvfrom。所有三个例程都返回成功时的消息长度。
recvmsg系统调用使用msghdr结构将直接提供的参数个数减到最少，这个结构具有以下格式，定义在sys/socket.h文件：

struct msghdr {
        caddr_t msg_name;       /* optional address */
        u_int   msg_namelen;    /* size of address */
        struct  iovec *msg_iov; /* scatter/gather array */
        u_int   msg_iovlen;     /* # elements in msg_iov */
        caddr_t msg_control;    /* ancillary data, see below */
        u_int   msg_controllen; /* ancillary data buffer len */
        int     msg_flags;      /* flags on received message */
};

下面的代码片段演示了recv, recvfrom, recvmsg函数的用法：

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
void Recv()
{
   struct sockaddr_in serv_addr;
   int sock_fd;
   char line[10];
   int size = 10;
   serv_addr.sin_family = AF_INET;
   serv_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);
   serv_addr.sin_port = htons(5000);
   sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,IPPROTO_TCP);
   connect(sock_fd,(struct sockaddr*)&serv_addr,sizeof(serv_addr));
   recv(sock_fd, line, size, 0);
   close(sock_fd);
}

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
void Sendto()
{
   struct sockaddr_in sender_addr;
   int sock_fd;
   char line[15] = "Hello World!";
   unsigned int size = sizeof(sender_addr);
   sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);
   sender_addr.sin_family = AF_INET;
   sender_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_LOOPBACK);
   sender_addr.sin_port = htons(5000);
   recvfrom(sock_fd,line,13,0,(struct sockaddr*)&sender_addr,&size);
   close(sock_fd);
}

#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h>
void SendMsgRecvMsg()
{
   int sock_fd;
   unsigned int sender_len;
   struct msghdr msg;
   struct iovec iov;
   struct sockaddr_in receiver_addr,sender_addr;
   char line[10];
   sock_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,IPPROTO_UDP);
   receiver_addr.sin_family = AF_INET;
   receiver_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
   receiver_addr.sin_port = htons(5000);
   bind(sock_fd,(struct sockaddr*)&receiver_addr,sizeof(receiver_addr));
   sender_len = sizeof(sender_addr);
   msg.msg_name = &sender_addr;
   msg.msg_namelen = sender_len;
   msg.msg_iov = &iov;
   msg.msg_iovlen = 1;
   msg.msg_iov->iov_base = line;
   msg.msg_iov->iov_len = 10;
   msg.msg_control = 0;
   msg.msg_controllen = 0;
   msg.msg_flags = 0;
   recvmsg(sock_fd,&msg,0);
   close(sock_fd);
}

这些调用返回接收的字节数，或者如错误发生返回-1。

send函数
int send( SOCKET s,    const char FAR *buf,    int len,    int flags ); 
不论是客户还是服务器应用程序都用send函数来向TCP连接的另一端发送数据。
客户程序一般用send函数向服务器发送请求，而服务器则通常用send函数来向客户程序发送应答。
该函数的第一个参数指定发送端套接字描述符；
第二个参数指明一个存放应用程序要发送数据的缓冲区；
第三个参数指明实际要发送的数据的字节数；
第四个参数一般置0。
这里只描述同步Socket的send函数的执行流程。当调用该函数时，send先比较待发送数据的长度len和套接字s的发送缓冲的 长度， 如果len大于s的发送缓冲区的长度，该函数返回SOCKET_ERROR；如果len小于或者等于s的发送缓冲区的长度，那么send先检查协议 是否正在发送s的发送缓冲中的数据，如果是就等待协议把数据发送完，如果协议还没有开始发送s的发送缓冲中的数据或者s的发送缓冲中没有数据，那么 send就比较s的发送缓冲区的剩余空间和len，如果len大于剩余空间大小send就一直等待协议把s的发送缓冲中的数据发送完，如果len小于剩余 空间大小send就仅仅把buf中的数据copy到剩余空间里（注意并不是send把s的发送缓冲中的数据传到连接的另一端的，而是协议传的，send仅仅是把buf中的数据copy到s的发送缓冲区的剩余空间里）。如果send函数copy数据成功，就返回实际copy的字节数，如果send在copy数据时出现错误，那么send就返回SOCKET_ERROR；如果send在等待协议传送数据时网络断开的话，那么send函数也返回SOCKET_ERROR。
要注意send函数把buf中的数据成功copy到s的发送缓冲的剩余空间里后它就返回了，但是此时这些数据并不一定马上被传到连接的另一端。如 果协议在后续的传送过程中出现网络错误的话，那么下一个Socket函数就会返回SOCKET_ERROR。（每一个除send外的Socket函数在执 行的最开始总要先等待套接字的发送缓冲中的数据被协议传送完毕才能继续，如果在等待时出现网络错误，那么该Socket函数就返回 SOCKET_ERROR）
注意：在Unix系统下，如果send在等待协议传送数据时网络断开的话，调用send的进程会接收到一个SIGPIPE信号，进程对该信号的默认处理是进程终止。
recv函数

int recv( SOCKET s,   char FAR *buf,    int len,   int flags   );  
不论是客户还是服务器应用程序都用recv函数从TCP连接的另一端接收数据。
该函数的第一个参数指定接收端套接字描述符；
第二个参数指明一个缓冲区，该缓冲区用来存放recv函数接收到的数据；
第三个参数指明buf的长度；
第四个参数一般置0。
这里只描述同步Socket的recv函数的执行流程。当应用程序调用recv函数时，recv先等待s的发送缓冲 中的数据被协议传送完毕，如果协议在传送s的发送缓冲中的数据时出现网络错误，那么recv函数返回SOCKET_ERROR，如果s的发送缓冲中没有数 据或者数据被协议成功发送完毕后，recv先检查套接字s的接收缓冲区，如果s接收缓冲区中没有数据或者协议正在接收数据，那么recv就一直等待，只到 协议把数据接收完毕。当协议把数据接收完毕，recv函数就把s的接收缓冲中的数据copy到buf中（注意协议接收到的数据可能大于buf的长度，所以 在这种情况下要调用几次recv函数才能把s的接收缓冲中的数据copy完。recv函数仅仅是copy数据，真正的接收数据是协议来完成的），recv函数返回其实际copy的字节数。如果recv在copy时出错，那么它返回SOCKET_ERROR；如果recv函数在等待协议接收数据时网络中断了，那么它返回0。
注意：在Unix系统下，如果recv函数在等待协议接收数据时网络断开了，那么调用recv的进程会接收到一个SIGPIPE信号，进程对该信号的默认处理是进程终止。
sendto和recvfrom一般用于UDP协议中,但是如果在TCP中connect函数调用后也可以用.

sendto（）和recvfrom（）——利用数据报方式进行数据传输 
　　在无连接的数据报socket方式下，由于本地socket并没有与远端机器建立连接，所以在发送数据时应指明目的地址，sendto（）函数原型为： 
　　int sendto（int sockfd， const void *msg，int len unsigned int flags， const struct sockaddr *to， int tolen）； 
　　该函数比send（）函数多了两个参数，to表示目地机的IP地址和端口号信息，而tolen常常被赋值为sizeof （struct sockaddr）。Sendto 函数也返回实际发送的数据字节长度或在出现发送错误时返回－1。 
　　recvfrom（）函数原型为： 
　　int recvfrom（int sockfd，void *buf，int len，unsigned int lags，struct sockaddr *from，int *fromlen）； 
　　from是一个struct sockaddr类型的变量，该变量保存源机的IP地址及端口号。fromlen常置为sizeof （struct sockaddr）。当recvfrom（）返回时，fromlen包含实际存入from中的数据字节数。Recvfrom（）函数返回接收到的字节数或当出现错误时返回－1，并置相应的errno。 
　　应注意的一点是，当你对于数据报socket调用了connect（）函数时，你也可以利用send（）和recv（）进行数据传输，但该socket仍然是数据报socket，并且利用传输层的UDP服务。但在发送或接收数据报时，内核会自动为之加上目地和源地址信息。

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