轉自 http://blog.csdn.net/chenjin_zhong/article/details/7268939

1.介紹

在Linux網路程式設計中，有時需要設定地址複用，允許傳送廣播包，將主機加入某個多播組，設定傳送與接收緩衝區的大小，設定傳送與接收的超時時間，將套接字繫結到某個介面上,傳送TCP探測包檢視客戶端是否保持連線等，這些都需要對套接字選項進行設定.而對套接字選項進行操作的主要有以下兩個函式,setsockopt與getsockopt. 這兩個函式不僅能夠操作套接字層，而且能夠操作IP層與TCP層.

2.相關函式

#include <sys/types.h>

#include <sys/socket.h>

int getsockopt(int s,int level,int optname,void*optval,socklen_t *optlen);

引數:

s-套接字描述符

level-選項所在的層，主要有SOL_SOCKET(套接字層),IPPROTO_IP(IP選項),IPPROTO_TCP(TCP選項).

optname-選項名

optval-所操作的緩衝區，即引數緩衝區

optlen-傳入引數的最大長度的指標(返回引數的實際長度)

返回值:

函式執行成功返回0,失敗返回-1.

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

引數:

s-套接字描述符

level-套接字所在的層

optname-套接字選項名

optval-所操作的緩衝區指標

optlen-所傳入引數的實際長度

返回值:

函式執行成功返回0,失敗返回-1.

套接字的一些選項值如下表所示:

3.套接字選項設定例項

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/in.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/tcp.h>

//獲取與設定套接字選項的函式
/**
int getsockopt(int s,int level,int optname,void*optval,socklen_t *optlen);
int setsockopt(int s,int level,int optname,const void*optval,socklen_t optlen);
s:表示要獲取或者是設定的套接字描述符
level:協議所在的層
optname:選項名
optval:getsockopt指向用於儲存返回選項值的緩衝區,setsockopt指向設定引數緩衝區
optlen:getsockopt用於傳入引數時表示optval的最大長度,傳出引數時表示optval的實際長度。對於setsockopt表示optval的實際長度
**/
//定認一個共用體用於儲存結果，由於返回值具有不同的型別所以必須用共用體
typedef union optval{
   int val;
   struct linger linger;
   struct timeval tv;
   unsigned char str[16];
   

}val;
static val optval;
//資料型別的定義
typedef enum valtype{
  VALINT,//int 型別
  VALLINGER,//struct linger型別
  VALTIMEVAL,//struct timeval型別
  VALUCHAR,//字串
  VALMAX,//錯誤型別
}valtype;
//儲存套接字選項的結構
typedef struct sopts{
  int level;//套接字選項級別
  int optname;//套接字選項名稱 
  char*name;//套接字名稱
  valtype valtype;//套接字返回引數型別

}sopts;
//套接字陣列
sopts sockopts[]={
  {SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,"SO_BROADCAST",VALINT},//是否支援廣播
  {SOL_SOCKET,SO_DEBUG,"SO_DEBUG",VALINT}, //是否支援TCP除錯
  {SOL_SOCKET,SO_DONTROUTE,"SO_DONTROUTE",VALINT},//是否需要路由
  {SOL_SOCKET,SO_ERROR,"SO_ERROR",VALINT},//返回錯誤資訊
  {SOL_SOCKET,SO_KEEPALIVE,"SO_KEEPALIVE",VALINT},//是否支援自動探測TCP連線
  {SOL_SOCKET,SO_LINGER,"SO_LINGER",VALLINGER},//是否支援TCP關閉模式
  {SOL_SOCKET,SO_OOBINLINE,"SO_OOBINLINE",VALINT},//是否支援帶外資料與普通資料一起傳送
  {SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,"SO_RECVBUF",VALINT},//設定接收緩衝區大小
  {SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,"SO_SNDBUF",VALINT},//設定傳送緩衝區大小
  {SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,"SO_SNDTIMEO",VALTIMEVAL},//設定傳送資料的超時時間
  {SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,"SO_RCVTIMEO",VALTIMEVAL},//設定接收資料的超時時間
  {SOL_SOCKET,SO_RCVLOWAT,"SO_RCVLOWAT",VALINT},//設定接收緩衝區的最小位元組數
  {SOL_SOCKET,SO_SNDLOWAT,"SO_SNDLOWAT",VALINT},//設定傳送緩衝區的最小位元組數
  {SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,"SO_REUSERADDR",VALINT},//是否允許埠重用
  {SOL_SOCKET,SO_TYPE,"SO_TYPE",VALINT},//套接字型別
  {SOL_SOCKET,SO_BINDTODEVICE,"SO_BINDTODEVICE",VALUCHAR},//是否將套接字繫結到指定埠
  {SOL_SOCKET,SO_PRIORITY,"SO_PRIORITY",VALINT},//設定套接字的優先級別
  {IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,"IP_HDRINCL",VALINT},//使用者是否自己填寫IP頭部
  {IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,"IP_MULTICAST_TTL",VALUCHAR},//多播的最大跳數
  {0,0,NULL,VALMAX}

};
static void display(sopts *sockopt,int len,int err);
//獲得套接字選項值
int main(int argc,char*argv[]){
 int err=-1;
 int len=0;
 int i=0;
 int s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
//首先設定套接字選項資訊，然後再返回套接字選項，先用setsockopt,再用getsockopt
//設定廣播選項
int broadcast=1;
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,&broadcast,sizeof(broadcast));//broadcast指標指向緩衝區，緩衝區儲存的是允許廣播選項的值，值的長度為&len
if(err){
  perror("setsockopt error");
}
//設定可除錯選項
int debug=1;//核心程式跟蹤此套接字上的接收與傳送資料，並將資料放到一個環形緩衝區，通過trpt檢視，僅支援TCP
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_DEBUG,&debug,sizeof(debug));
if(err){
   printf("debug error\n");
}
//SO_KEEPALIVE用於探測TCP連線是否保持，主要使用在長時間沒有資料響應的TCP連線，如TELNET客戶端長時間不使用，這需要伺服器去探測對方是否活動
int keepalive=10;
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_KEEPALIVE,&keepalive,sizeof(keepalive));
if(err){
  printf("keepalive error");
}
//SO_LINGER選項
/**
主要來設定TCP連線關閉時，使用者緩衝區怎麼處理
struct linger{
int l_onoff; 是否設定延遲關閉
int l_linger;  超時時間
}
如果l_onoff=0,表示沒有使用系統預設的close套接字行為,close函式會立即返回，在可能的情況下儘量傳送緩衝區內的資料，但是使用者沒有辦法知道緩衝區內的資料是否已經完全被髮送，即不確定性
如果l_onoff=1，l_linger表示關閉連線的超時時間，l_linger為非0時，表示超時的秒數，會在超時之前儘量傳送資料，檢查close函式的返回值，如果傳送成功，close返回0，否則緩衝區內的任何資料將會被丟失，返回EWOULDBLOCK.
如果l_onoff=1,l_linger=0,表示立刻關閉，緩衝區內的資料將會丟失。
**/
//設定超時間為60秒
struct linger l;
l.l_onoff=1;//延遲關閉
l.l_linger=60;
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_LINGER,&l,sizeof(l));
if(err){
  perror("SO_LINGER ERROR");
}
//帶外資料指的是那些緊急的資料，TCP優先發送帶外資料，這些資料使用特殊的通道來接收。如果採用SO_OOBINLINE表示在普通資料流中接收帶外數
int oobinline=1;
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_OOBINLINE,&oobinline,sizeof(oobinline));
if(err){
  perror("SO_OOBINLINE ERROR");
}
//設定傳送緩衝區與接收緩衝區的大小SO_RCVBUF與SO_SNDBUF,將傳送緩衝區的大小設定為8192位元組，將接收緩衝區的大小設定為16384位元組
//TCP具有流量控制的功能，不允許傳送比滑動視窗大的資料，而UDP沒有流量控制的功能，當傳送的資料比接收緩衝區多時，會丟失資料，即快的傳送者會淹沒慢的接收者
int sndsize=8192;//真實的緩衝區大小為使用者輸入的兩倍 
int rcvsize=16384;
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,&sndsize,sizeof(sndsize));
if(err){
  perror("SO_SNDBUF ERROR");
}
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,&rcvsize,sizeof(rcvsize));
if(err){
  perror("SO_RCVBUF ERROR");
}
//傳送超時時延與接收超時時延SO_RCVTIMEO,SO_SNDTIMEO預設情況下recv函式沒有接收到資料會一直阻塞的
struct timeval t;
t.tv_sec=10;//設定為10秒
t.tv_usec=100;
int len1=sizeof(t);
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,&t,len1);
if(err){
  perror("SO_SNDTIMEO error");
}
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVTIMEO,&t,len1);
if(err){
  perror("SO_RCVTIMEO");
}
//SO_RCVLOWAT接收快取有最小資料位元組數，讀才不會阻塞。SO_SNDLOWAT為傳送緩衝區的最小值,預設情況下都為1位元組，寫才不會阻塞
//將傳送緩衝區空閒空間的下限值設定為2048位元組,將接收緩衝區的空閒空間設定為1位元組
int rcvlowat=10;
int sndlowat=10;//傳送緩衝區的最低空閒位元組數不能設定
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVLOWAT,&rcvlowat,sizeof(rcvlowat));
if(err){
  perror("SO_RCVLOWAT ERROR");
}
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_SNDLOWAT,&sndlowat,sizeof(sndlowat));
if(err){
  perror("SO_SNDLOWAT ERROR");
}
//SO_REUSERADDR表示允許重複使用本地埠，某些非正常退出的伺服器程式會佔用埠一段時間才釋放，這時將不使用SO_REUSERADDR將不能繫結到埠
int reuseaddr=1;//開啟埠重複使用功能
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&reuseaddr,sizeof(reuseaddr));
if(err){
  perror("SO_REUSEADDR ERROR");
}

//SO_BINDTODEVICE,可以將套接字與某個介面相繫結
char ifname[]="eth0";//sizeof表示空間大小為5,加\0,strlen遇到\0結束為4
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_BINDTODEVICE,ifname,5);//陣列名可以表示地址
if(err){
  perror("SO_BINDTODEVICE ERROR");
}
//SO_PRIORITY對套接字優先權的設定，高優先權的資料被優處理，優先權範圍0-6
int priority=6;
err=setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_PRIORITY,&priority,sizeof(priority));
if(err){
  perror("SO_PRIORITY ERROR");

}
/**
SOL_SOCKET:對套接字級別進行操作
IPPROTO_IP:對IP層協議進行操作
IPPROTO_TCP:對TCP層協議進行操作
**/
 while(sockopts[i].valtype!=VALMAX){
   len=sizeof(optval);//getsockopt傳入時的最大長度
   err=getsockopt(s,sockopts[i].level,sockopts[i].optname,&optval,&len);//返回的值儲存在optval緩衝區中，傳出值表示返回選項值的實際長度
 //第一個引數是套接字描述符
//第二個引數是選項所在的協議層
//第三個引數是選項名稱
//第四個引數是返回值的緩衝區
//第五個引數是返回值緩衝區的長度
   display(&sockopts[i],len,err);
   i++;
}

close(s);
return 0;

}
static void display(sopts *sockopt,int len,int err){
  if(err==-1){
   printf("optname %s not support\n",sockopt->name);
   return;
}
 
switch(sockopt->valtype){
 case VALINT:
    printf("optname %s:is %d\n",sockopt->name,optval.val);//整形值
break;
case VALLINGER:
    printf("optname %s:is %d(ON/OFF),%d to linger\n",sockopt->name,optval.linger.l_onoff,optval.linger.l_linger);//linger開啟，延遲時間
break;
case VALTIMEVAL:
    printf("optname %s:default is %.06f\n",sockopt->name,((((double)optval.tv.tv_sec*1000000+(double)optval.tv.tv_usec))/(double)1000000));
break;
case VALUCHAR:
 {
    int i=0;
        
        printf("optname %s:default is",sockopt->name);
        for(i=0;i<len;i++){
        printf("%02x ",optval.str[i]);

    }
    printf("\n");
 }
break;
default:
break;
}
}

執行結果:
[[email protected] ~]# ./socket-opt
SO_SNDLOWAT ERROR: Protocol not available
optname SO_BROADCAST:is 1
optname SO_DEBUG:is 1
optname SO_DONTROUTE:is 0
optname SO_ERROR:is 0
optname SO_KEEPALIVE:is 1
optname SO_LINGER:is 1(ON/OFF),60 to linger
optname SO_OOBINLINE:is 1
optname SO_RECVBUF:is 32768
optname SO_SNDBUF:is 16384
optname SO_SNDTIMEO:is 10.001000
optname SO_RCVTIMEO:is 10.001000
optname SO_RCVLOWAT:is 10
optname SO_SNDLOWAT:is 1
optname SO_REUSERADDR:is 1
optname SO_TYPE:is 1
optname SO_BINDTODEVICE not support
optname SO_PRIORITY:is 6
optname IP_HDRINCL:is 0
optname IP_MULTICAST_TTL:is01 00 00 00

總結:

本文主要介紹了套接字選項設定的相關函式，以及套接字層(SOL_SOCKET),IP層(IPPROTO_IP)與TCPP層(IPPROTO_TCP)選項的含義,最後給出一個具體的例子來設定和得到套接字選項的值. 套接字選項的設定在廣播和多播以及原始套接字直接得到IP包等方面有著重要的應用.