setsockopt用法

setsockopt用法详解

在TCP连接中，recv等函数默认为阻塞模式(block)，即直到有数据到来之前函数不会返回，而我们有时则需要一种超时机制使其在一定时间后返回而不管是否有数据到来，这里我们就会用到

setsockopt()函数：

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int setsockopt(
  int socket, //socket是套接字描述符
  int level, //设置的选项的级别
  int option_name,
  void* option_value, 
  size_t ，ption_len
);

这里我们要涉及到一个结构：

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  struct timeval
  {
      time_t tv_sec;//秒
      time_t tv_usec;//微秒
  };

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  struct timeval tv_out;
  tv_out.tv_sec = 1;
  tv_out.tv_usec = 0;

填充这个结构后，我们就可以以如下的方式调用这个函数：

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  setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv_out, sizeof(tv_out));

这样我们就设定了recv()函数的超时机制，当超过tv_out设定的时间而没有数据到来时recv()就会返回0值。

多路复用机制

多路复用机制，也就是同时监听多个套接字连接。

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int select(
  int n,
  fd_set* readfds, 
  fd_set* writefds, 
  fd_set* exceptfds,
  struct timeval* timeout
);

这里涉及到了fd_set结构：

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  typedef struct fd_set
  {
      u_int fd_count;
      int fd_array[FD_SETSIZE];
  }

• fd_count为fd_set结构中包含的套接字个数，
• fd_array唯一个int 数组，包含了我们要监听的套接字。

首先我们需要使用FD_SET将我们要监听的套接字添加到fd_set结构中：

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fd_set readfd;
FD_SET(fd, &readfd);

然后我们这样调用select函数：

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  select(max_fd + 1, &readfd, NULL, NULL, NULL);
  FD_ISSET(fd, &readfd);

其中max_fd为我们要监听的套接字中值最大的一个，同时在调用select是要将其加1，readfd即为我们监听的要进行读操作的套接字连接，第三个参数是我们监听的要进行写操作的套接字连接，第四个参数用于异常，而最后一个参数可以用来设定超时，这里同样使用了struct timeval结构，可以实现与前面介绍的同样的效果。这里如果连接进来的话select即返回一个大于零的值，然后我们调用FD_ISSET宏来检测具体是那一个套接字有数据进来(FD_ISSET返回非零值)。

最后介绍的是另一种实现非阻塞的方法，这种方法在有些应用中会起到一定作用，尤其是在select()函数监听的套接字个数超过1024个时(因为fd_set结构在大部分UNIX系统中都对其可以监听的套接字个数作了1024的限制，如果要突破这个限制，必须修改头文件并重新编译内核)，我们就不能使用select多路复用机制。 拿recv()函数来说，我们可以这样进行调用：

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  recv(fd, buf, sizeof(buf), MSG_DONTWAIT);

注意到我们这里采用了MSG_DONTWAIT标志，它的作用是告诉recv()函数如果有数据到来的话就接受全部数据并立刻返回，没有数据的话也是立刻返回，而不进行任何的等待。采用这个机制就可以在多于1024个套接字连接时使用for()循环对全部的连接进行监听。

各种情况

1. closesocket（一般不会立即关闭而经历TIME_WAIT的过程）后想继续重用该socket：

   1 2	BOOL bReuseaddr=TRUE; setsockopt(s,SOL_SOCKET ,SO_REUSEADDR,(const char*)&bReuseaddr,sizeof(BOOL));

2. 如果要已经处于连接状态的soket在调用closesocket后强制关闭，不经历 TIME_WAIT的过程：

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BOOL bDontLinger = FALSE;
setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_DONTLINGER,(const char*)&bDontLinger,sizeof(BOOL));

3. 在send(),recv()过程中有时由于网络状况等原因，发收不能预期进行,而设置收发时限：

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   int nNetTimeout=1000;//1秒 //发送时限 setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_SNDTIMEO，(char *)&nNetTimeout,sizeof(int)); //接收时限 setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_RCVTIMEO，(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));

4. 在send()的时候，返回的是实际发送出去的字节(同步)或发送到socket缓冲区的字节 (异步);系统默认的状态发送和接收一次为8688字节(约为8.5K)；在实际的过程中发送数据 和接收数据量比较大，可以设置socket缓冲区，而避免了send(),recv()不断的循环收发：

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   // 接收缓冲区 int nRecvBuf=32*1024;//设置为32K setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,(const char*)&nRecvBuf,sizeof(int)); //发送缓冲区 int nSendBuf=32*1024;//设置为32K setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_SNDBUF,(const char*)&nSendBuf,sizeof(int));

5. 如果在发送数据的时，希望不经历由系统缓冲区到socket缓冲区的拷贝而影响 程序的性能：

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int nZero=0;
setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_SNDBUF，(char *)&nZero,sizeof(nZero));

6. 同上在recv()完成上述功能(默认情况是将socket缓冲区的内容拷贝到系统缓冲区)：

   1 2	int nZero=0; setsockopt(socket，SOL_S0CKET,SO_RCVBUF，(char *)&nZero,sizeof(int));

7. 一般在发送UDP数据报的时候，希望该socket发送的数据具有广播特性：

   1 2	BOOL bBroadcast=TRUE; setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,(const char*)&bBroadcast,sizeof(BOOL));

8. 在client连接服务器过程中，如果处于非阻塞模式下的socket在connect()的过程中可 以设置connect()延时,直到accpet()被呼叫(本函数设置只有在非阻塞的过程中有显著的 作用，在阻塞的函数调用中作用不大)

   1 2	BOOL bConditionalAccept=TRUE; setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_CONDITIONAL_ACCEPT,(const char*)&bConditionalAccept,sizeof(BOOL));

9. 如果在发送数据的过程中(send()没有完成，还有数据没发送)而调用了closesocket(),以前我们一般采取的措施是"从容关闭"shutdown(s,SD_BOTH),但是数据是肯定丢失了，如何设置让程序满足具体 应用的要求(即让没发完的数据发送出去后在关闭socket)？

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   struct linger { u_short l_onoff; u_short l_linger; }; linger m_sLinger; m_sLinger.l_onoff=1;//(在closesocket()调用,但是还有数据没发送完毕的时候容许逗留) // 如果m_sLinger.l_onoff=0;则功能和2.)作用相同; m_sLinger.l_linger=5;//(容许逗留的时间为5秒) setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_LINGER,(const char*)&m_sLinger,sizeof(linger));

   SO_LINGER 此选项指定函数close对面向连接的协议如何操作（如TCP）。缺省close操作是立即返回，如果有数据残留在套接口缓冲区中则系统将试着将这些数据 发送给对方。

   SO_LINGER选项用来改变此缺省设置。使用如下结构：

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   struct linger { int l_onoff; int l_linger; };

​ 有下列三种情况：

• l_onoff为0，则该选项关闭，l_linger的值被忽略，等于缺省情况，close立即返回；

• l_onoff为非0，l_linger为0，则套接口关闭时TCP夭折连接，TCP将丢弃保留在套接口发送缓冲区中的任何数据并发送一个RST 给对方，而不是通常的四分组终止序列，这避免了TIME_WAIT状态；

• l_onoff 为非0，l_linger为非0，当套接口关闭时内核将拖延一段时间（由l_linger决定）。如果套接口缓冲区中仍残留数据，进程将处于睡眠状态，直 到（a）所有数据发送完且被对方确认，之后进行正常的终止序列（描述字访问计数为0）或（b）延迟时间到。此种情况下，应用程序检查close的返回值是 非常重要的，如果在数据发送完并被确认前时间到，close将返回EWOULDBLOCK错误且套接口发送缓冲区中的任何数据都丢失。close的成功返 回仅告诉我们发送的数据（和FIN）已由对方TCP确认，它并不能告诉我们对方应用进程是否已读了数据。如果套接口设为非阻塞的，它将不等待close完 成。

l_linger的单位依赖于实现，4.4BSD假设其单位是时钟滴答（百分之一秒），但Posix.1g规定单位为秒。

10. 设置套接口的选项。

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#include <winsock.h>

int PASCAL FAR setsockopt( SOCKET s, int level, int optname,
const char FAR* optval, int optlen);

• s：标识一个套接口的描述字。
• level：选项定义的层次；目前仅支持SOL_SOCKET和IPPROTO_TCP层次。
• optname：需设置的选项。
• optval：指针，指向存放选项值的缓冲区。
• optlen：optval缓冲区的长度。

注释： setsockopt()函数用于任意类型、任意状态套接口的设置选项值。尽管在不同协议层上存在选项，但本函数仅定义了最高的“套接口”层次上的选项。选项影响套接口的操作，诸如加急数据是否在普通数据流中接收，广播数据是否可以从套接口发送等等。 有两种套接口的选项：一种是布尔型选项，允许或禁止一种特性；另一种是整形或结构选项。允许一个布尔型选项，则将optval指向非零整形数；禁止一个选项optval指向一个等于零的整形数。对于布尔型选项，optlen应等于sizeof(int)；对其他选项，optval指向包含所需选项的整形数或结构，而optlen则为整形数或结构的长度。SO_LINGER选项用于控制下述情况的行动：套接口上有排队的待发送数据，且closesocket()调用已执行。参见closesocket()函数中关于SO_LINGER选项对closesocket()语义的影响。应用程序通过创建一个linger结构来设置相应的操作特性：

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  struct linger {
        int l_onoff;
        int l_linger;
  };

为了允许SO_LINGER，应用程序应将l_onoff设为非零，将l_linger设为零或需要的超时值（以秒为单位），然后调用setsockopt()。为了允许SO_DONTLINGER（亦即禁止SO_LINGER），l_onoff应设为零，然后调用setsockopt()。 缺省条件下，一个套接口不能与一个已在使用中的本地地址捆绑（参见bind()）。但有时会需要“重用”地址。因为每一个连接都由本地地址和远端地址的组合唯一确定，所以只要远端地址不同，两个套接口与一个地址捆绑并无大碍。为了通知WINDOWS套接口实现不要因为一个地址已被一个套接口使用就不让它与另一个套接口捆绑，应用程序可在bind()调用前先设置SO_REUSEADDR选项。请注意仅在bind()调用时该选项才被解释；故此无需（但也无害）将一个不会共用地址的套接口设置该选项，或者在bind()对这个或其他套接口无影响情况下设置或清除这一选项。 一个应用程序可以通过打开SO_KEEPALIVE选项，使得WINDOWS套接口实现在TCP连接情况下允许使用“保持活动”包。一个WINDOWS套接口实现并不是必需支持“保持活动”，但是如果支持的话，具体的语义将与实现有关，应遵守RFC1122“Internet主机要求－通讯层”中第4.2.3.6节的规范。如果有关连接由于“保持活动”而失效，则进行中的任何对该套接口的调用都将以WSAENETRESET错误返回，后续的任何调用将以WSAENOTCONN错误返回。 TCP_NODELAY选项禁止Nagle算法。Nagle算法通过将未确认的数据存入缓冲区直到蓄足一个包一起发送的方法，来减少主机发送的零碎小数据包的数目。但对于某些应用来说，这种算法将降低系统性能。所以TCP_NODELAY可用来将此算法关闭。应用程序编写者只有在确切了解它的效果并确实需要的情况下，才设置TCP_NODELAY选项，因为设置后对网络性能有明显的负面影响。TCP_NODELAY是唯一使用IPPROTO_TCP层的选项，其他所有选项都使用SOL_SOCKET层。 如果设置了SO_DEBUG选项，WINDOWS套接口供应商被鼓励（但不是必需）提供输出相应的调试信息。但产生调试信息的机制以及调试信息的形式已超出本规范的讨论范围。 setsockopt()支持下列选项。

其中“类型”表明optval所指数据的类型。

setsockopt()不支持的BSD选项有：

返回值： 若无错误发生，setsockopt()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。

错误代码：