study notes: high performance linux server programming

1 IP地址转换函数
　　<arpa/inet.h>
　　in_addr_t inet_addr( const char* strptr );  // 格式转换：十进制字符串IP -> 网络字节序（大端）IP
　　int inet_aton( const char* cp, struct in_addr* inp );  // 格式转换：如上，但将数据保存到参数inp中
　　char* inet_ntoa( struct in_addr in );  //  格式转换：网络字节序（大端）IP -> 十进制字符串IP
　　int inet_pton( int af, const char* src, void* dst ); // 格式转换：字符串IP地址 -> 网络字节序（大端）整数IP
　　const char* inet_ntop( int af, const void* src, char* dst, socklen_t cnt );  格式转换：网络字节序（大端）整数IP -> 字符串IP地址
　　// inet_ntoa函数不可重入。
　　// inet_ntop返回目标储存单元的地址。
2 创建socket
　　<sys/types.h> <sys/socket.h>
　　int socket( int domain, int type, int protocol );
　　// 1 参数domain：使用的底层协议族。
　　// 2 参数type：指定服务类型。SOCK_STREAM(TCP) SOCK_UGRAM(UDP)
　　// 3 参数protocol：指定具体协议。一般默认为0.（前面参数已经确定了协议）
　　// 4 返回：socket文件描述符。失败-1，设置errno
3 命名socket
　　<sys/types.h> <sys/socket.h>
　　int bind( int sockfd, const struct sockaddr* my_addr, socklen_t addrlen );
　　// 1 参数addrlen：socket地址长度。
　　// 2 返回：成功0，失败-1，设置errno
4 监听socket
　　<sys/socket.h>
　　int listen( int sockfd, int backlog );
　　// 1 参数sockfd：指定被监听socket
　　// 2 参数backlog：监听队列最大长度。典型值：5
5 接收链接。
　　<sys/types.h> <sys/socket.h>
　　int accept( int sockfd, struct sockaddr* addr, socklen_t* addrlen );
　　// 1 参数sockfd：执行过listen的socket。
　　// 2 参数addr：被接受链接的远程socket地址。
　　// 3 参数addrlen：地址长度。
　　// 4 返回：成功新的链接socket，失败-1设置errno
　　// 5 accept只从监听队列取出连接，并不检测网络状态。
6 发起链接
　　<sys/types.h> <sys/socket.h>
　　int connect( int sockfd, const struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen );
　　// 1 参数sockfd：由socket系统调用返回一个socket
　　// 2 参数serv_addr：服务器监听的socket地址。
　　// 3 返回：成功0，失败-1设置errno
7 关闭连接
　　<unistd.h>
　　int close( int fd );
　　// 1 不会立即关闭，只是将引用减一。只有引用为0时才会真正关闭。
　　<sys/socket.h>
　　int shutdown( int sockfd, int howto );
　　// 1 立即关闭连接。
　　// 2 参数howto：决定函数的行为。SHUT_RD/WR/RDWR：可以分别控制读写关闭。
　　// 3 返回：成功0，失败-1设errno
8 TCP数据读写。
　　<sys/types.h> <sys/socket.h>
　　ssize_t recv( int sockfd, void* buf, size_t len, int flags );  // 返回：实际读取到的数据长度。失败-1errno
　　ssize_t send( int sockfd, const void* buf, size_t len, int flags );  // 返回：实际写入的数据长度。失败-1reeno
　　// 1 参数buf,len：缓冲区的地址和大小。
　　// 2 参数flags：数据收发额外控制。通常设0.
9 UDP数据读写。
　　<sys/types.h> <sys/socket.h>
　　ssize_t recvfrom( int sockfd, void* buf, size_t len, int flags, struct sockaddr* src_addr, socklen_t *addrlen );
　　ssize_t sendto( int sockfd, const void* buf, size_t len, int flags, const struct sockaddr* dest_addr, socklen_t *addrlen );
　　// 1 参数src/dest_addr：确定发送/接收端地址。（因UDP没有连接概念）
　　// 2 这两个函数同样可以应用于TCP读写数据。
10 通用数据读写函数。
　　<sys/socket.h>
　　ssize_t recvmsg( int sockfd, struct msghdr* msg, int flags );
　　ssize_t sendmsg( int sockfd, struct msghdr* msg, int flags );
　　struct msghdr{
　　　　void* msg_name;             // socket 地址
　　　　socklen_t msg_namelen;　　　 // 地址长度
　　　　struct iovec* msg_iov;      // 分散的内存块
　　　　int msg_iovlen;             // 分散内存块的数量
　　　　void* msg_control;　　　　　　// 辅助数据地址
　　　　socklen_t msg_controllen;   // 辅助数据大小
　　　　int msg_flags;              // 保存函数flag参数
　　}
11 确定下一个数据是否时带外数据。
　　<sys/socket.h>
　　int sockatmark( int sockfd );  // 返回：带外1，否则0
12 获取地址信息。
　　<sys/socket.h>
　　int getsockname( int sockfd, struct sockaddr* address, socklen_t* address_len );  // 本端
　　int getpeername( int sockfd, struct sockaddr* address, socklen_t* address_len );  // 远端
　　// 1 返回：成功0，失败-1errno
13 获取/设置socket选项
　　<sys/socket.h>
　　int getsockopt( int sockfd, int level, int option_name, void* option_value, socklen_t* restrict option_len );
　　int setsockopt( int sockfd, int level, int option_name, const void* option_value, socklen_t* restrict option_len );
　　// 1 参数level：具体协议选项。
　　// 2 返回：成功0，失败-1errno。

// 此后为网络信息API
14 获取主机完整信息。
　　<netdb.h>
　　struct hostent* gethostbyname( const char* name );  // 通过主机名称获取
　　struct hostent* gethostbyaddr( const void* addr, size_t len, int type );  //通过IP地址获取
　　// 1 参数type：IP地址的类型。
　　// 2 返回：主机信息。
15 获取服务的完整信息。
　　<netdb.h> 
　　struct servent* getservbyname( const char* name, const char* proto );  // 通过名字获取
　　struct servent* getservbyport( int port, const char* proto );  // 通过端口号获取
　　// 1 参数proto：确定服务类型：UDP/TCP
16 获取主机和服务的综合函数。
　　int getaddrinfo( const char* hostname, const char* service, const struct addrinfo* hints, struct addrinfo** result );
　　int getnameinfo( const struct sockaddr* sockaddr, socklen_t addrlen, char* host, socklen_t hostlen, char* serv, socklen_t servlen, int flags );

1 两个文件描述符之间直接传递数据
　　ssize_t sendfile( int out_fd, int in_fd, off_t* offset, size_t count );
　　// 1 参数count：传输字节数
　　// 2 返回：成功返回传输字节数，失败-1errno
　　// 3 in_fd:必须时真实文件，out_fd:必须是socket
2 两个文件描述符之间移动数据。零copy操作
　　ssize_t splice( int fd_in, loff_t* off_in, int fd_out, loff_t* off_out, size_t len, unsigned int flags );  // 具体需要再了解和使用。
3 两个管道文件描述符之间复制数据。零copy操作
　　ssize_t tee( int fd_in, int fd_out, size_t len, unsigned int flags );
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