當你進入 UNIX 的神秘世界后，立刻會發現越來越多的東西難以理解。對于大多數人來說，BSD socket 的概念就是其中一個。這是一個很短的
教程來解釋他們是什么、他們如何工作并給出一些簡單的代碼來解釋如何使用他們。
類比 (什么是 socket ？) socket 是進行程序間
通訊(IPC)的 BSD 方法。這意味著 socket 用來讓一個進程和其他的進程互
通信息，就象我們用
電話來和其他的人交流一樣。
用電話來比喻是很恰當的，我們在后面將一直用電話這個概念來描敘 socket 。
裝上你的新電話(怎樣偵聽？) 一個人要能夠收到別人打給他的電話，首先他要裝上一門電話。同樣，你必須先建立 socket 以偵聽線路。這個過程包含幾個步驟。首先，你要建立一個新的 socket，就象先裝上電話一樣。socket()
命令就完成這個工作。
因為 sockets 有幾種類型，你要注明你要建立什么類型的。你要做一個選擇是 socket 的地址格式。如同電話有音頻和脈沖兩種形式一樣，socket 有兩個最重要的選項是 AF_UNIX 和 IAF_INET。AF_UNIX 就象 UNIX 路徑名一樣識別 sockets。這種形式對于在同一臺機器上的 IPC 很有用。而 AF_INET 使用象 192.9.200.10 這樣被點號隔開的四個十進制數字的地址格式。除了機器地址以外，還可以利用端口號來允許每臺機器上的多個 AF_INET socket。我們這里將著重于 AF_INET 方式，因為他很有用并廣泛使用。
另外一個你必須提供的參數是 socket 的類型。兩個重要的類型是 SOCK_STREAM 和 SOCK_DGRAM。SOCK_STREAM 表明數據象字符流一樣通過 socket 。而 SOCK_DGRAM 則表明數據將是數據報(datagrams)的形式。我們將講解 SOCK_STREAM sockets，他很常見并易于使用。
在建立 socket 后，我們就要提供 socket 偵聽的地址了。就象你還要個電話號碼來接電話一樣。bind() 函數來處理這件事情。
SOCK_STREAM sockets 讓連接請求形成一個隊列。如果你忙于處理一個連接，別的連接請求將一直等待到該連接處理完畢。listen() 函數用來設置最大不被拒絕的請求數（一般為5個）。一般最好不要使用 listen() 函數。
下面的代碼說明如何利用 socket()、 bind() 和 listen() 函數建立連接并可以接受數據。
/* code to establish a socket; originally from bzs@bu-cs.bu.edu
*/
int establish(unsigned short portnum)
{ char myname[MAXHOSTNAME+1];
int s;
struct sockaddr_in sa;
struct hostent *hp;
memset(&sa, 0, sizeof(struct sockaddr_in)); /* clear our address */
gethostname(myname, MAXHOSTNAME); /* who are we? */
hp= gethostbyname(myname); /* get our address info */
if (hp == NULL) /* we don't exist !? */
return(-1);
sa.sin_family= hp->h_addrtype; /* this is our host address */
sa.sin_port= htons(portnum); /* this is our port number */
if ((s= socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) /* create socket */
return(-1);
if (bind(s,&sa,sizeof(struct sockaddr_in)) < 0) {
close(s);
return(-1); /* bind address to socket */
}
listen(s, 3); /* max # of queued connects */
return(s);
}
在建立完 socket 后，你要等待對該 socket 的調用了。accept() 函數為此目的而來。
調用 accept() 如同在電話鈴響后提起電話一樣。Accept() 返回一個新的連接到調用方
的 socket 。
下面的代碼演示使用是個演示。
/* wait for a connection to occur on a socket created with establish()
*/
int get_connection(int s)
{ int t; /* socket of connection */
if ((t = accept(s,NULL,NULL)) < 0) /* accept connection if there is one */
return(-1);
return(t);
}
和電話不同的是，在你處理先前的連接的時候，你還可以接受調用。為此，一般用 fork
來處理每個連接。下面的代碼演示如何使用 establish() 和 get_connection() 來處理
多個連接。
#include /* obligatory includes */
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define PORTNUM 50000 /* random port number, we need something */
void fireman(void);
void do_something(int);
main()
{ int s, t;
if ((s= establish(PORTNUM)) < 0) { /* plug in the phone */
perror("establish");
exit(1);
}
signal(SIGCHLD, fireman); /* this eliminates zombies */
for (;;) { /* loop for phone calls */
if ((t= get_connection(s)) < 0) { /* get a connection */
if (errno == EINTR) /* EINTR might happen on accept(), */
continue; /* try again */
perror("accept"); /* bad */
exit(1);
}
switch(fork()) { /* try to handle connection */
case -1 : /* bad news. scream and die */
perror("fork");
close(s);
close(t);
exit(1);
case 0 : /* we're the child, do something */
close(s);
do_something(t);
exit(0);
default : /* we're the parent so look for */
close(t); /* another connection */
continue;
}
}
}
/* as children die we should get catch their returns or else we get
* zombies, A Bad Thing. fireman() catches falling children.
*/
void fireman(void)
{
while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0)
;
}
/* this is the function that plays with the socket. it will be called
* after getting a connection.
*/
void do_something(int s)
{
/* do your thing with the socket here
:
:
*/
}
撥號 (如何調用 socket) 現在你應該知道如何建立 socket 來接受調用了。那么如何調用呢？和電話一樣，你要先有個電話。用 socket() 函數來完成這件事情，就象建立偵聽的 socket 一樣。
在給 socket 地址后，你可以用 connect() 函數來連接偵聽的 socket 了。下面是一段代碼。
int call_socket(char *hostname, unsigned short portnum)
{ struct sockaddr_in sa;
struct hostent *hp;
int a, s;
if ((hp= gethostbyname(hostname)) == NULL) { /* do we know the host's */
errno= ECONNREFUSED; /* address? */
return(-1); /* no */
}
memset(&sa,0,sizeof(sa));
memcpy((char *)&sa.sin_addr,hp->h_addr,hp->h_length); /* set address */
sa.sin_family= hp->h_addrtype;
sa.sin_port= htons((u_short)portnum);
if ((s= socket(hp->h_addrtype,SOCK_STREAM,0)) < 0) /* get socket */
return(-1);
if (connect(s,&sa,sizeof sa) < 0) { /* connect */
close(s);
return(-1);
}
return(s);
}
這個函數返回一個可以流過數據的 socket 。
談話(如何通過 sockets 交談)
好了，你在要傳輸數據的雙方建立連接了，現在該傳輸數據了。read() 和 write() 函數來
處理吧。除了在 socket 讀寫和文件讀寫中的一個區別外，和處理一般的文件一樣。區別是
你一般不能得到你所要的數目的數據。所以你要一直循環到你需要的數據的到來。一個簡單
的例子：將一定的數據讀到緩存。
int read_data(int s, /* connected socket */
char *buf, /* pointer to the buffer */
int n /* number of characters (bytes) we want */
)
{ int bcount; /* counts bytes read */
int br; /* bytes read this pass */
bcount= 0;
br= 0;
while (bcount < n) { /* loop until full buffer */
if ((br= read(s,buf,n-bcount)) > 0) {
bcount += br; /* increment byte counter */
buf += br; /* move buffer ptr for next read */
}
else if (br < 0) /* signal an error to the caller */
return(-1);
}
return(bcount);
}
相同的函數也可以寫數據，留給我們的讀者吧。
掛起(結束) 和你通過電話和某人交談后一樣，你要在 socket 間關閉連接。一般 close() 函數用來關閉每邊的 socket 連接。如果一邊的已經關閉，而另外一邊卻在向他寫數據，則返回一個
錯誤代碼。
世界語(交流的語言很重要) 現在你可以在機器間聯絡了，可是要小心你所說的話。許多機器有自己的方言，如 ASCII 和EBCDIC。更常見的問題是字節順序問題。除非你一直傳輸的都是文本，否則你一定要注意這個問題。幸運的是，人們找出了解決的辦法。
在很久以前，人們爭論哪種順序更“正確”。現在必要時有相應的函數來轉換。其中有
htons()、ntohs()、htonl() 和 ntohl()。在傳輸一個整型數據前，先轉換一下。
i= htonl(i);
write_data(s, &i, sizeof(i));
在讀數據后，再變回來。
read_data(s, &i, sizeof(i));
i= ntohl(i);
如果你一直堅持這個習慣，你將比別人少出錯的機會。
未來在你的掌握了(下一步？) 就用我們剛才討論的東西，你就可以寫自己的通訊程序了。和對待所有的新生事物一樣，最好還是看看別人已經做了些什么。這里有許多關于 BSD socket 的東西可以參考。
請注意，例子中沒有錯誤檢查，這在“真實”的程序中是很重要的