网络编程函数：使用socket等函数库进行网络通信和协议处理
网络编程是指通过网络进行数据传输和交互的编程技术。网络编程需要使用一些函数库来进行网络通信和协议处理，其中最常用的函数库就是socket函数库。在这里，我们将介绍socket函数库及其常用相关函数的使用。
简介
Socket是TCP/IP协议族的编程接口，是一种通信机制，可以实现应用程序之间的通信。Socket是在应用层和传输层之间的接口，应用程序通过Socket向网络请求或者提供服务。因此，Socket可被视为客户端和服务器之间的通信协议。在实现Socket时，常常使用C/C++语言进行编写。
Socket函数库主要是利用系统调用(内核提供的函数)，封装一系列常用的网络操作函数，并提供给用户使用。通过Socket函数库，应用程序可以创建、连接、发送、接收、关闭Socket等操作。
Socket函数库内容
Socket函数库包含一系列常用的函数，这些函数都是通过Socket封装而成，常用的函数有以下几类：
1、Socket创建和连接函数
socket函数：创建一个新的Socket，返回Socket描述符。通常用于服务器端调用。
connect函数：和远程主机建立连接，需要指定远程主机的IP地址和端口号。通常用于客户端调用。
2、Socket 发送和接收函数
send/recv函数：用于在Socket上发送和接收数据。
sendto/recvfrom函数：用于发送和接收UDP协议的数据。
3、Socket状态查询函数
select函数：监视一个或多个Socket的状态，返回就绪状态的Socket列表。通常用于服务器端。
getsockopt函数：获取Socket状态。通常用于客户端和服务器端都可以调用。
4、Socket关闭操作函数
close函数：关闭Socket，释放相关资源。
shutdown函数：关闭Socket的输入、输出或者全部数据流。
以上是Socket函数库中常用的几个函数，其中还有很多其他的函数，但常用的不多。下面我们将分别介绍各个函数的使用方法和注意事项。
1、Socket创建和连接函数
socket函数
int socket(int domain, int type, int protocol);
创建一个新的Socket，返回Socket描述符。其中，domain指定Socket的协议族，type指定Socket的类型，protocol指定Socket使用的具体协议。例子：
int s_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
其中，AF_INET表示采用IPv4协议族，SOCK_STREAM表示采用TCP协议，0表示默认使用TCP协议。
connect函数
int connect(int sockfd, const struct sockaddr * addr, socklen_t addrlen);
和远程主机建立连接，需要指定远程主机的IP地址和端口号。其中sockfd为socket函数返回的Socket描述符，addr指定远程主机IP地址和端口号，addrlen表示addr的长度。例子：
int ret = connect(s_fd, (struct sockaddr_in*)&addr, sizeof(addr));
其中，s_fd为Socket描述符，addr是一个结构体，包含了远程主机的IP地址和端口号，sizeof(addr)为addr结构体大小。
2、Socket 发送和接收函数
send函数
ssize_t send(int sockfd, const void * buf, size_t len, int flags);
在Socket上发送数据，其中sockfd为socket函数返回的Socket描述符，buf为发送数据的指针，len为发送数据的长度，flags为发送数据时的一些选项。例子：
char *data = "hello, world";
int ret = send(s_fd, data, strlen(data), 0);
其中，strlen(data)为要发送数据的长度。
recv函数
ssize_t recv(int sockfd, void * buf, size_t len, int flags);
从Socket上接收数据，其中sockfd为socket函数返回的Socket描述符，buf为接收数据的指针，len为接收数据的长度，flags为接收数据时的一些选项。例子：
char buf[1024];
int ret = recv(s_fd, buf, 1024, 0);
其中，buf为接收数据的缓冲区，1024为缓冲区大小。
sendto函数
ssize_t sendto(int sockfd, const void * buf, size_t len, int flags,
const struct sockaddr * dest_addr, socklen_t addrlen);
用于发送UDP协议的数据，其中sockfd为socket函数返回的Socket描述符，buf为发送数据的指针，len为发送数据的长度，flags为发送数据时的一些选项，dest_addr为目标地址信息，addrlen为目标地址信息的长度。例子：
char *data = "hello, world";
int ret = sendto(s_fd, data, strlen(data), 0, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
其中，server_addr为目标地址信息，sizeof(server_addr)为目标地址信息的大小。
recvfrom函数
ssize_t recvfrom(int sockfd, void * buf, size_t len, int flags,
struct sockaddr * src_addr, socklen_t * addrlen);
用于接收UDP协议的数据，其中sockfd为socket函数返回的Socket描述符，buf为接收数据的指针，len为接收数据的长度，flags为接收数据时的一些选项，src_addr为源地址信息，addrlen为源地址信息的长度。例子：
char buf[1024];
socklen_t addrlen = sizeof(struct sockaddr_in);
int ret = recvfrom(s_fd, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *)&server_addr, &addrlen);
其中，buf为接收数据的缓冲区，server_addr为源地址信息，addrlen为sizeof(server_addr)。
3、Socket状态查询函数
select函数
int select(int nfds, fd_set * readfds, fd_set * writefds, fd_set * exceptfds, struct timeval * timeout);
监视一个或多个Socket的状态，返回就绪状态的Socket列表。其中，nfds为最大的Socket描述符，readfds为读取操作的Socket描述符集合，writefds为写入操作的Socket描述符集合，exceptfds表示是否有带外数据到达，timeout表示超时时间。例子：
fd_set readfds;
FD_ZERO(&readfds);
FD_SET(s_fd, &readfds);
int ret = select(s_fd + 1, &readfds, NULL, NULL, NULL);
其中，FD_ZERO(&readfds)将fd_set清零，FD_SET(s_fd, &readfds)将s_fd加入fd_set。
getsockopt函数
int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);
获取Socket状态。其中，sockfd为Socket描述符，level指定Socket选项的协议层，optname为Socket选项的名称，optval为获取的Socket选项的值，optlen为optval的长度。例子：
int sfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
int reuse = 1;
int ret = setsockopt(sfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void *)&reuse, sizeof(reuse));
if (ret == -1) {
printf("setsockopt error");
return -1;
}
// 然后使用bind函数绑定Socket地址信息。
其中，SO_REUSEADDR表示地址重复利用。
4、Socket关闭操作函数
close函数
int close(int sockfd);
关闭Socket，释放相关资源。其中，sockfd为Socket描述符。例子：
close(s_fd);
shutdown函数
int shutdown(int sockfd, int how);
关闭Socket的输入、输出或者全部数据流。其中，sockfd为Socket描述符，how为关闭方式，可以是SHUT_RD、SHUT_WR或者SHUT_RDWR。例子：
shutdown(s_fd, SHUT_RDWR);
总结：
本文详细介绍了Socket函数库及其常用相关函数的使用，主要包括Socket创建和连接函数、Socket发送和接收函数、Socket状态查询函数和Socket关闭操作函数。对初学网络编程的开发者来说，Socket函数库是一种非常必要和常用的编程技术，掌握这些函数的使用，可以快速编写各种应用程序，满足各种网络通信的需求。但网络编程对于初学者来说有一定难度，需要花