(十三) 深入淺出TCPIP之setsockopt參數詳解

在socket編程中我們會經常用到setsockopt這個函數，那么本節我們將對這個函數的參數和使用做說明：

首先看下函數原型：

int setsockopt( int socket, int level, int option_name,const void *option_value, size_t ，ption_len);

第一個參數socket是套接字描述符。第二個參數level是被設置的選項的級別，如果想要在套接字級別上設置選項，就必須把level設置為 SOL_SOCKET。option_name指定準備設置的選項，option_name可以有哪些取值，這取決于level，在套接字級別上(SOL_SOCKET)，option_name可以有以下取?值：

  1. ??? SO_DEBUG，打開或關閉調試信息。
    ????當option_value不等于0時，打開調試信息，否則，關閉調試信息。它實際所做的工作是在sock->sk->sk_flag中置 SOCK_DBG(第10)位，或清SOCK_DBG位。

  2. ??? SO_REUSEADDR，打開或關閉地址復用功能。
    ????當option_value不等于0時，打開，否則，關閉。它實際所做的工作是置sock->sk->sk_reuse為1或0。

  3. ??? SO_DONTROUTE，打開或關閉路由查找功能。
    ????當option_value不等于0時，打開，否則，關閉。它實際所做的工作是在sock->sk->sk_flag中置或清SOCK_LOCALROUTE位。

  4. ??? SO_BROADCAST，允許或禁止發送廣播數據。
    ????當option_value不等于0時，允許，否則，禁止。它實際所做的工作是在sock->sk->sk_flag中置或清SOCK_BROADCAST位。

  5. ??? SO_SNDBUF，設置發送緩沖區的大小。
    ????發送緩沖區的大小是有上下限的，其上限為256 * (sizeof(struct sk_buff) + 256)，下限為2048字節。該操作將sock->sk->sk_sndbuf設置為val * 2，之所以要乘以2，是防
    止大數據量的發送，突然導致緩沖區溢出。最后，該操作完成后，因為對發送緩沖的大小 作了改變，要檢查sleep隊列，如果有進程正在等待寫，將它們喚醒。

  6. ??? SO_RCVBUF，設置接收緩沖區的大小。
    ????接收緩沖區大小的上下限分別是：256 * (sizeof(struct sk_buff) + 256)和256字節。該操作將sock->sk->sk_rcvbuf設置為val * 2。

  7. ??? SO_KEEPALIVE，套接字保活。
    ????如果協議是TCP，并且當前的套接字狀態不是偵聽(listen)或關閉(close)，那么，當option_value不是零時，啟用TCP保活定時?器，否則關閉保活定時器。對于所有協議，該操
    作都會根據option_value置或清 sock->sk->sk_flag中的 SOCK_KEEPOPEN位。

  8. ??? SO_OOBINLINE，緊急數據放入普通數據流。
    ????該操作根據option_value的值置或清sock->sk->sk_flag中的SOCK_URGINLINE位。

  9. ??? SO_NO_CHECK，打開或關閉校驗和。
    ????該操作根據option_value的值，設置sock->sk->sk_no_check。

  10. ??? SO_PRIORITY，設置在套接字發送的所有包的協議定義優先權。Linux通過這一值來排列網絡隊列。
    ????這個值在0到6之間（包括0和6），由option_value指定。賦給sock->sk->sk_priority。

  11. ??? SO_LINGER，如果選擇此選項, close或 shutdown將等到所有套接字里排隊的消息成功發送或到達延遲時間后>才會返回. 否則, 調用將立即返回。
    ????該選項的參數（option_value)是一個linger結構：
    ????????struct linger {
    ????????????int???l_onoff;???
    ????????????int???l_linger;??
    ????????};
    如果linger.l_onoff值為0(關閉），則清 sock->sk->sk_flag中的SOCK_LINGER位；否則，置該位，并賦sk->sk_lingertime值為 linger.l_linger。

  12. ??? SO_PASSCRED，允許或禁止SCM_CREDENTIALS 控制消息的接收。
    ????該選項根據option_value的值，清或置sock->sk->sk_flag中的SOCK_PASSCRED位。

  13. ??? SO_TIMESTAMP，打開或關閉數據報中的時間戳接收。
    ????該選項根據option_value的值，清或置sock->sk->sk_flag中的SOCK_RCVTSTAMP位，如果打開，則還需設sock->sk->sk_flag中的SOCK_TIMESTAMP位，同時，將全局變量
    netstamp_needed加1。

  14. ??? SO_RCVLOWAT，設置接收數據前的緩沖區內的最小字節數。
    ????在Linux中，緩沖區內的最小字節數是固定的，為1。即將sock->sk->sk_rcvlowat固定賦值為1。

  15. ??? SO_RCVTIMEO，設置接收超時時間。
    ????該選項最終將接收超時時間賦給sock->sk->sk_rcvtimeo。

  16. ??? SO_SNDTIMEO，設置發送超時時間。
    ????該選項最終將發送超時時間賦給sock->sk->sk_sndtimeo。

  17. ??? SO_BINDTODEVICE，將套接字綁定到一個特定的設備上。
    ????該選項最終將設備賦給sock->sk->sk_bound_dev_if。

  18. ?SO_ATTACH_FILTER和SO_DETACH_FILTER。
    ????關于數據包過濾，它們最終會影響sk->sk_filter。
    ? ??

以上所介紹的都是在SOL_SOCKET層的一些套接字選項，如果超出這個范圍，?給出一些不在這一level的選項作為參數，最終會得到ENOPROTOOPT的返回值。但以上的分析僅限。

?

  • SO_REUSEADDR

此參數經常用于當socket正在關閉，處于TIME_WAIT的狀態，而此時你又想繼續重用該socket，你可以私用此參數，否則你在調用bind接口的時候會出現bind failed: Address already in use：

此時為了解決此問題，我們就可以使用SO_REUSEADDR參數。

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

  • SO_DONTLINGER

如果要已經處于連接狀態的soket在調用closesocket后強制關閉，不經歷

TIME_WAIT的過程：

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

  • SO_SNDTIMEO和 SO_RCVTIMEO

?在send(),recv()過程中有時由于網絡狀況等原因，發收不能預期進行,而設置收發時限：

int nNetTimeout=5000;//5秒
//發送時限
setsockopt(socket,SOL_S0CKET,SO_SNDTIMEO,(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));
//接收時限
setsockopt(socket,SOL_S0CKET,SO_RCVTIMEO,(char *)&nNetTimeout,sizeof(int));　

  • SO_RCVBUF和SO_SNDBUF

在send()的時候，返回的是實際發送出去的字節(同步)或發送到socket緩沖區的字節(異步);系統默認的狀態發送和接收一次為8688字節(約為8.5K)；

在實際的過程中發送數據和接收數據量比較大，可以設置socket緩沖區，而避免了send(),recv()不斷的循環收發：

 //設置socket接收或者發送緩沖區大小
inline int set_socket_bufsize(SOCKET sock, bool isRead, int netbufsize)
{int opt_name = isRead ? SO_RCVBUF : SO_SNDBUF;int nBufSize = netbufsize;return ::setsockopt(sock, SOL_SOCKET, opt_name, reinterpret_cast<char*>(&nBufSize), sizeof(nBufSize));
}

如果在發送數據的時，希望不經歷由系統緩沖區到socket緩沖區的拷貝而影響程序的性能：

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

同上在recv()完成上述功能(默認情況是將socket緩沖區的內容拷貝到系統緩沖區)：

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

  • SO_BROADCAST

一般在發送UDP數據報的時候，希望該socket發送的數據具有廣播特性：

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

  • SO_CONDITIONAL_ACCEPT

在client連接服務器過程中，如果處于非阻塞模式下的socket在connect()的過程中可以設置connect()延時,直到accpet()被呼叫(本函數設置只有在非阻塞的過程中有顯著的作用，在阻塞的函數調用中作用不大)

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

  • SO_LINGER

如果在發送數據的過程中(send()沒有完成，還有數據沒發送)而調用了closesocket(),以前我們一般采取的措施是"從容關閉"shutdown,但是數據是肯定丟失了，如何設置讓程序滿足具體應用的要求(即讓沒發完的數據發送出去后在關閉socket)？

struct linger {u_short l_onoff;
u_short l_linger;
};
linger m_sLinger;
m_sLinger.l_onoff=1;//(在closesocket()調用,但是還有數據沒發送完畢的時候容許逗留)
// 如果m_sLinger.l_onoff=0;則功能和2.)作用相同;
m_sLinger.l_linger=5;//(容許逗留的時間為5秒)
setsockopt(s,SOL_SOCKET,SO_LINGER,(const char*)&m_sLinger,sizeof(linger));

?

setsockopt()支持下列選項。其中“類型”表明optval所指數據的類型。

選項? ? ?? ?類型? ?意義
SO_BROADCAST?BOOL允許套接口傳送廣播信息。
SO_DEBUG?BOOL記錄調試信息。
SO_DONTLINER?BOOL不要因為數據未發送就阻塞關閉操作。設置本選項相當于將SO_LINGER的l_onoff元素置為零。
SO_DONTROUTE?BOOL?禁止選徑；直接傳送。
SO_KEEPALIVE BOOL發送“保持活動”包。
SO_LINGER??struct linger FAR*如關閉時有未發送數據，則逗留。
SO_OOBINLINE?BOOL在常規數據流中接收帶外數據。
SO_RCVBUF?int?為接收確定緩沖區大小。
SO_REUSEADDR?BOOL允許套接口和一個已在使用中的地址捆綁（參見bind()）。
SO_SNDBUF?int指定發送緩沖區大小。
TCP_NODELAY?BOOL?禁止發送合并的Nagle算法。


setsockopt()不支持的BSD選項有：

選項名??類型?意義
SO_ACCEPTCONNBOOL?套接口在監聽。
SO_ERROR?int?獲取錯誤狀態并清除。
SO_RCVLOWAT?int?接收低級水印。
SO_RCVTIMEOint?接收超時。
SO_SNDLOWAT?int?發送低級水印。
SO_SNDTIMEO?int?發送超時。
SO_TYPE? ? ?int?套接口類型。
IP_OPTIONS? ??在IP頭中設置選項。


返回值：
　　???若無錯誤發生，setsockopt()返回0。否則的話，返回SOCKET_ERROR錯誤，應用程序可通過WSAGetLastError()獲取相應錯誤代碼。
錯誤代碼：

  • WSANOTINITIALISED：在使用此API之前應首先成功地調用WSAStartup()。

  • WSAENETDOWN：WINDOWS套接口實現檢測到網絡子系統失效。

  • WSAEFAULT：optval不是進程地址空間中的一個有效部分。

  • WSAEINPROGRESS：一個阻塞的WINDOWS套接口調用正在運行中。

  • WSAEINVAL：level值非法，或optval中的信息非法。

  • WSAENETRESET：當SO_KEEPALIVE設置后連接超時。

  • WSAENOPROTOOPT：未知或不支持選項。其中，SOCK_STREAM類型的套接口不支持SO_BROADCAST選項，SOCK_DGRAM 類型的套接口不支持SO_DONTLINGER 、SO_KEEPALIVE、SO_LINGER和SO_OOBINLINE選項。

  • WSAENOTCONN：當設置SO_KEEPALIVE后連接被復位。

  • WSAENOTSOCK：描述字不是一個套接口。

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