51-套接字选项（概述）

相信你学过前面的 TCP 协议也知道，里头的算法非常多，有些算法你可以开启，有些你可以关闭。比如你可以设置发送和接收缓冲区大小，也可以设置是否打开 Nagle 算法等等。这些是如何做到的呢？

有很多方法可以用来获取和设置影响套接字的选项：

• getsockopt 和 setsockopt 函数
• fcntl 函数
• ioctl 函数

大多数情况，我们都使用 getsockopt 和 setsockopt 函数。

1. 套接字选项

getsockopt 和 setsockopt 函数是根据套接字的类别对其进行设置的，比如有些套接字选项和协议无关，这种就称为通用套接字选项。有些套接字选项和 TCP 协议相关，那么这种套接字选项就称为 TCP 套接字选项，比如用来打开和关闭 Nagle 算法的选项 TCP_NODELAY。

因为套接字选项的分类比较多，语言描述起来实在是太麻烦，我们用图 1 的思维导图可以一目了然。

图1 套接字选项的分类

有一些像 ipv6、sctp 这种类型的套接字，我们就不关心了，所以图 1 中只显示了一些我们比较关心的部分。毕竟套接字选项实在太多，有限的时间内根本不可能一个一个搞清楚，只有我们在用到的时候，再深入去研究它。

在后面的学习中，我会挑选几个常用的选项作为代表详细说明，比如通用套接字选项中的 SO_REUSEADDR、SO_LINGER 等等。其它的等到以后我们知识足够用的时候再讲解。

2. setsockopt 和 getsockopt

这两个函数分别是对套接字设置和获取选项的值。函数原型如下：

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>

int getsockopt(int sockfd, int level, int optname,
                      void *optval, socklen_t *optlen);
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,
                      const void *optval, socklen_t optlen);

参数 level 表示套接字选项的级别（类别），比如你如果要设置通用套接字选项，那么 level 就应该设置为 SOL_SOCKET，如果你要设置 TCP 套接字选项，level 就是 IPPROTO_TCP，具体可以参考图 1.

参数 optname 就是具体的选项名称了，比如你要设置 SO_REUSEADDR，你可以这样：

int reuse = 1;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse));

3. 套接字选项的数据类型

不同的套接字选项数据类型都不一样，但是主要包含以下两种：

• bool 类型：主要用来打开和关闭某项功能，比如 TCP_NODELAY.
• 带有具体数值的类型：
  
  • int : 主要用来设置某个参数的值，比如 SO_SNDBUF，它的类型就是缓冲区大小，是一个整型
  • 结构体：有些套接字的参数值可能不是单纯的整数类型，可是结构体，比如 SO_LINGER，它的数据类型是 struct linger.

setsockopt 和 getsockopt 函数的第 4 个参数是一个 void* 类型，正因为套接字选项的数据类型多种多样，所以这个参数就是一个 void* 类型了，它可以接收任何类型的指针，但是同时，你还得告诉第 5 个参数这个数据类型的大小。

这么多选项的数据类型，你也记不住，图 1 中每个选项后面的小括号中都标记了选项的数据类型，可以方便查看。

4. 实例

再举两个小例子

• 比如我们要设置 SO_LINGER，那应该这样：

int ret, len;
struct linger lgr;
lgr.l_onoff = 1;
lgr.l_linger = 10;

// 设置 linger 的值
ret = setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &lgr, sizeof(lgr));
if (ret < 0) {
  perror("setsockopt");
}

// 获取 linger 的值
len = sizeof(lgr);
ret = getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &lgr, &len);
if (ret < 0) {
  perror("getsockopt");
}

• 打开 TCP_NODELAY 选项

int onoff = 1; // c 语言中不提供 bool 类型，因此只能使用 int 来替代。
setsockopt(sockfd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, &onoff, sizeof(onoff));

5. 总结

• 知道套接字选项有哪些类别
• 掌握 setsockopt 函数和 getsockopt 函数