TCP、UDP 通信常用函数send,sendto,recv,recvfrom详解

桃扇骨 2023-10-18 14:27 118阅读 0赞

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()

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 简述： &nbsp;&nbsp;向一指定目的地发送数据。 &nbsp;&nbsp;#include &lt;winsock.h&gt; &nbsp;&nbsp;int PASCAL FAR sendto( SOCKET s, const char FAR* buf, int len, int flags, &nbsp;&nbsp;const struct sockaddr FAR* to, int tolen); &nbsp;&nbsp;s：一个标识套接口的描述字。 &nbsp;&nbsp;buf：包含待发送数据的缓冲区。 &nbsp;&nbsp;len：buf缓冲区中数据的长度。 &nbsp;&nbsp;flags：调用方式标志位。 &nbsp;&nbsp;to：（可选）指针，指向目的套接口的地址。 &nbsp;&nbsp;tolen：to所指地址的长度。 注释： &nbsp;&nbsp;sendto()适用于已连接的数据报或流式套接口发送数据。对于数据报类套接口，必需注意发送数据长度不应超过通讯子网的IP包最大长度。IP包最大长度在WSAStartup()调用返回的WSAData的iMaxUdpDg元素中。如果数据太长无法自动通过下层协议，则返回WSAEMSGSIZE错误，数据不会被发送。 &nbsp;&nbsp;请注意成功地完成sendto()调用并不意味着数据传送到达。 &nbsp;&nbsp;sendto()函数主要用于SOCK_DGRAM类型套接口向to参数指定端的套接口发送数据报。对于SOCK_STREAM类型套接口，to和tolen参数被忽略；这种情况下sendto()等价于send()。 &nbsp;&nbsp;为了发送广播数据（仅适用于SOCK_DGRAM），in参数所含地址应该把特定的IP地址INADDR_BROADCAST（winsock.h中有定义）和终端地址结合起来构造。通常建议一个广播数据报的大小不要大到以致产生碎片，也就是说数据报的数据部分（包括头）不超过512字节。 &nbsp;&nbsp;如果传送系统的缓冲区空间不够保存需传送的数据，除非套接口处于非阻塞I/O方式，否则sendto()将阻塞。对于非阻塞SOCK_STREAM类型的套接口，实际写的数据数目可能在1到所需大小之间，其值取决于本地和远端主机的缓冲区大小。可用select()调用来确定何时能够进一步发送数据。 &nbsp;&nbsp;在相关套接口的选项之上，还可通过标志位flag来影响函数的执行方式。也就是说，本函数的语义既取决于套接口的选项也取决于标志位。后者由以下一些值组成： 值&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;意义 MSG_DONTROUTE&nbsp;&nbsp;&nbsp;指明数据不选径。一个WINDOWS套接口供应商可以忽略此标志；参见2.4节中关于SO_DONTROUTE的讨论。 MSG_OOB&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;发送带外数据（仅适用于SO_STREAM；参见2.2.3节）。&nbsp;&nbsp; 返回值： &nbsp;&nbsp;若无错误发生，send()返回所发送数据的总数（请注意这个数字可能小于len中所规定的大小）。否则的话，返回SOCKET_ERROR错误，应用程序可通过WSAGetLastError()获取相应错误代码。 &nbsp; recvfrom() 
 <table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>简述： &nbsp;&nbsp;接收一个数据报并保存源地址。 &nbsp;&nbsp;#include &lt;winsock.h&gt; &nbsp;&nbsp;int PASCAL FAR recvfrom( SOCKET s, char FAR* buf, int len, int flags, &nbsp;&nbsp;struct sockaddr FAR* from, int FAR* fromlen); &nbsp;&nbsp;s：标识一个已连接套接口的描述字。 &nbsp;&nbsp;buf：接收数据缓冲区。 &nbsp;&nbsp;len：缓冲区长度。 &nbsp;&nbsp;flags：调用操作方式。 &nbsp;&nbsp;from：（可选）指针，指向装有源地址的缓冲区。 &nbsp;&nbsp;fromlen：（可选）指针，指向from缓冲区长度值。 注释： &nbsp;&nbsp;本函数由于从（已连接）套接口上接收数据，并捕获数据发送源的地址。 &nbsp;&nbsp;对于SOCK_STREAM类型的套接口，最多可接收缓冲区大小个数据。如果套接口被设置为线内接收带外数据（选项为SO_OOBINLINE），且有带外数据未读入，则返回带外数据。应用程序可通过调用ioctlsocket()的SOCATMARK命令来确定是否有带外数据待读入。对于SOCK_STREAM类型套接口，忽略from和fromlen参数。 &nbsp;&nbsp;对于数据报类套接口，队列中第一个数据报中的数据被解包，但最多不超过缓冲区的大小。如果数据报大于缓冲区，那么缓冲区中只有数据报的前面部分，其他的数据都丢失了，并且recvfrom()函数返回WSAEMSGSIZE错误。 &nbsp;&nbsp;若from非零，且套接口为SOCK_DGRAM类型，则发送数据源的地址被复制到相应的sockaddr结构中。fromlen所指向的值初始化时为这个结构的大小，当调用返回时按实际地址所占的空间进行修改。 &nbsp;&nbsp;如果没有数据待读，那么除非是非阻塞模式，不然的话套接口将一直等待数据的到来，此时将返回SOCKET_ERROR错误，错误代码是WSAEWOULDBLOCK。用select()或WSAAsynSelect()可以获知何时数据到达。 &nbsp;&nbsp;如果套接口为SOCK_STREAM类型，并且远端“优雅”地中止了连接，那么recvfrom()一个数据也不读取，立即返回。如果立即被强制中止，那么recv()将以WSAECONNRESET错误失败返回。 &nbsp;&nbsp;在套接口的所设选项之上，还可用标志位flag来影响函数的执行方式。也就是说，本函数的语义既取决于套接口选项，也取决于标志位参数。标志位可取下列值： &nbsp;&nbsp;值 意义 &nbsp;&nbsp;MSG_PEEK 查看当前数据。数据将被复制到缓冲区中，但并不从输入队列中删除。 &nbsp;&nbsp;MSG_OOB 处理带外数据（参见2.2.3节具体讨论）。 &nbsp;&nbsp; 返回值： &nbsp;&nbsp;若无错误发生，recvfrom()返回读入的字节数。如果连接已中止，返回0。否则的话，返回SOCKET_ERROR错误，应用程序可通过WSAGetLastError()获取相应错误代码。</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
 </table></td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

错误代码：  
WSANOTINITIALISED：在使用此API之前应首先成功地调用WSAStartup()。  
WSAENETDOWN：WINDOWS套接口实现检测到网络子系统失效。  
WSAEFAULT：fromlen参数非法；from缓冲区大小无法装入端地址。  
WSAEINTR：阻塞进程被WSACancelBlockingCall()取消。  
WSAEINPROGRESS：一个阻塞的WINDOWS套接口调用正在运行中。  
WSAEINVAL：套接口未用bind()进行捆绑。  
WSAENOTCONN：套接口未连接（仅适用于SOCK\_STREAM类型）。  
WSAENOTSOCK：描述字不是一个套接口。  
WSAEOPNOTSUPP：指定了MSG\_OOB，但套接口不是SOCK\_STREAM类型的。  
WSAESHUTDOWN：套接口已被关闭。当一个套接口以0或2的how参数调用shutdown()关闭后，无法再用recv()接收数据。  
WSAEWOULDBLOCK：套接口标识为非阻塞模式，但接收操作会产生阻塞。  
WSAEMSGSIZE：数据报太大无法全部装入缓冲区，故被剪切。  
WSAECONNABORTED：由于超时或其他原因，虚电路失效。  
WSAECONNRESET：远端强制中止了虚电路。