套接字編程怎麼優化

『壹』 請比較Linux與Windows在網路編程方面的特點

找了一段，大致涉及到了您的問題：

一、socket的模式
socket一般有兩種模式：同步和非同步（windows網路編程技術中也可叫鎖定和非鎖定，Linux網路編程叫阻塞和非阻塞）。

二、socket的類型

socket一般有三種類型，基於TCP的流式套接字，基於UDP的數據報套接字和原始套接字。

三、socket的IO模型

socket
的IO模型是編程中使用socket兩種模式的策略，它們適用的場合不同，在不同的操作系統上支持的模型也不同，例如windows從NT版本才開始支持
完成埠模型。Linux和Windows所支持的模型也有區別，當然也有相同的地方，可能叫法不一樣，但大致思路是一樣的，下面分別介紹windows
和Linux的IO模型

1、 Windows下的套接字IO模型：

A、 Select(選擇)模型
用於同步socket的狀態檢測模型，又叫（Linux）多路復用，可以同時檢測多個socket的狀態

B、 WSAAsyncSelect（非同步選擇）模型
用於非同步socket的非同步事件設置，它是基於Windows消息的模型，必須先打開一個窗口，然後把窗口和socket的消息綁定，這樣，在socket有消息通知時，操作系統便通知窗口，然後在窗口進行處理。

C、 WSAEventSelect(非同步事件)模型
用
於非同步socket的非同步事件，它是基於網路事件的模型，先使用CreateEvent創建一個事件，然後使用WSAEventSelect進行事件綁
定，然後可以使用WaitForMultipleObject（Event）進行事件監聽，可以同時監聽多個事件，不光是socket的，比如可以監聽使
用CreateWaitableTimer創建的Timer等。

D、 重疊IO模型
用
於非同步socket,在創建socket時需要在創建函數WSASocket中使用WSA_FLAG_OVERLAPPED標志，然後在投遞IO請求的時
候將一個Overlapped結構體指針賦給投遞函數，可以使用WSAWaitForMultipleObject來監聽事件，然後使用
WSAGetOverlappedResult來獲取IO的狀態，也可以在Overlapped結構體中使用完成常式來處理，即在投遞函數中把完成常式賦
給投遞函數。

E、 完成埠模型
它
是迄今為止最復雜的一種IO模型，當應用程序需要管理眾多的套接字並且希望隨著系統內安裝的CPU數目的增多，應用程序的性能也可以線性增加，就可以使用
這種模型，它的原理是每個CPU可以單獨負責一個線程的執行，避免線程的頻繁切換。使用這種模型往往可以達到最佳的系統性能。
首
先需要使用CreateIOCompletePort來創建完成埠，然後將IO句柄和此埠綁定，綁定也是使用此函數，當然也可以一次完成。接著是創建
工作者線程，工作者線程會使用GetQueuedCompletionStatus進入完成埠維護的線程池，當有完成事件時，會激活一個線程。

2、 Linux下的IO模型

A、阻塞IO

B、非阻塞IO

C、IO多路復用(選擇)

D、信號驅動
用於非同步socket,首先設定信號處理函數,然後使用fcntl函數設定socket的擁有者，像windows下使用WSAAsncSelect設定socket的窗口一樣。使用這種模型，當內核操作可以被操作的時候通知我們的應用程序

E、非同步IO
當內核在所有操作完成後才會通知應用程序

四、socket的一些使用上的優化

A、緩沖區的優化，可以考慮讓應用程序使用比較小的緩沖區，但同時使用多個WSARecv

B、使用socket選項SO_SNDBUF和SO_RCVBUF設置socket緩沖區大小，如果設為0，操作體系統會使用應用程序的緩沖區，這樣避免了從系統緩沖區向用戶區復制的開銷

五、注意這些IO模型有些不光是針對socket的，其他的IO操作也可以使用，最常用使用的是WriteFile,ReadFile等函數。

其它查考網址：
http://blog.163.com/tianle_han/blog/static/6617826200821522743948/
http://blog.csdn.net/yibulianhua/article/details/5374317

『貳』 Socket編程中到底什麼是套接字

簡單的說就是通信的兩方的一種約定，用套接字中的相關函數來完成通信過程

應用層通過傳輸層進行數據通信時，TCP和UDP會遇到同時為多個應用程序進程提供並發服務的問題。多個TCP連接或多個應用程序進程可能需要通過同一個 TCP協議埠傳輸數據。為了區別不同的應用程序進程和連接，許多計算機操作系統為應用程序與TCP／IP協議交互提供了稱為套接字(Socket)的介面。

區分不同應用程序進程間的網路通信和連接，主要有3個參數：通信的目的IP地址、使用的傳輸層協議(TCP或UDP)和使用的埠號。Socket原意是 「插座」。通過將這3個參數結合起來，與一個「插座」Socket綁定，應用層就可以和傳輸層通過套接字介面，區分來自不同應用程序進程或網路連接的通信，實現數據傳輸的並發服務。

-- win API socket
本文所談到的Socket函數如果沒有特別說明，都是指的Windows Socket API。

一、WSAStartup函數
int WSAStartup(
WORD wVersionRequested,
LPWSADATA lpWSAData
);
使用Socket的程序在使用Socket之前必須調用WSAStartup函數。該函數的第一個參數指明程序請求使用的Socket版本，其中高位位元組指明副版本、低位位元組指明主版本；操作系統利用第二個參數返回請求的Socket的版本信息。當一個應用程序調用WSAStartup函數時，操作系統根據請求的Socket版本來搜索相應的Socket庫，然後綁定找到的Socket庫到該應用程序中。以後應用程序就可以調用所請求的 Socket庫中的其它Socket函數了。該函數執行成功後返回0。
例：假如一個程序要使用2.1版本的Socket,那麼程序代碼如下
wVersionRequested = MAKEWORD( 2, 1 );
err = WSAStartup( wVersionRequested, &wsaData );

二、WSACleanup函數
int WSACleanup (void);
應用程序在完成對請求的Socket庫的使用後，要調用WSACleanup函數來解除與Socket庫的綁定並且釋放Socket庫所佔用的系統資源。

三、socket函數
SOCKET socket(
int af,
int type,
int protocol
);
應用程序調用socket函數來創建一個能夠進行網路通信的套接字。第一個參數指定應用程序使用的通信協議的協議族，對於TCP/IP協議族，該參數置PF_INET;第二個參數指定要創建的套接字類型，流套接字類型為SOCK_STREAM、數據報套接字類型為SOCK_DGRAM；第三個參數指定應用程序所使用的通信協議。該函數如果調用成功就返回新創建的套接字的描述符，如果失敗就返回INVALID_SOCKET。套接字描述符是一個整數類型的值。每個進程的進程空間里都有一個套接字描述符表，該表中存放著套接字描述符和套接字數據結構的對應關系。該表中有一個欄位存放新創建的套接字的描述符，另一個欄位存放套接字數據結構的地址，因此根據套接字描述符就可以找到其對應的套接字數據結構。每個進程在自己的進程空間里都有一個套接字描述符表但是套接字數據結構都是在操作系統的內核緩沖里。下面是一個創建流套接字的例子：
struct protoent *ppe;
ppe=getprotobyname("tcp");
SOCKET ListenSocket=socket(PF_INET,SOCK_STREAM,ppe->p_proto);

四、closesocket函數
int closesocket(
SOCKET s
);
closesocket函數用來關閉一個描述符為s套接字。由於每個進程中都有一個套接字描述符表，表中的每個套接字描述符都對應了一個位於操作系統緩沖區中的套接字數據結構，因此有可能有幾個套接字描述符指向同一個套接字數據結構。套接字數據結構中專門有一個欄位存放該結構的被引用次數，即有多少個套接字描述符指向該結構。當調用closesocket函數時，操作系統先檢查套接字數據結構中的該欄位的值，如果為1，就表明只有一個套接字描述符指向它，因此操作系統就先把s在套接字描述符表中對應的那條表項清除，並且釋放s對應的套接字數據結構；如果該欄位大於1，那麼操作系統僅僅清除s在套接字描述符表中的對應表項，並且把s對應的套接字數據結構的引用次數減1。
closesocket函數如果執行成功就返回0，否則返回SOCKET_ERROR。

五、send函數
int send(
SOCKET s,
const char FAR *buf,
int len,
int flags
);
不論是客戶還是伺服器應用程序都用send函數來向TCP連接的另一端發送數據。客戶程序一般用send函數向伺服器發送請求，而伺服器則通常用 send函數來向客戶程序發送應答。該函數的第一個參數指定發送端套接字描述符；第二個參數指明一個存放應用程序要發送數據的緩沖區；第三個參數指明實際要發送的數據的位元組數；第四個參數一般置0。這里只描述同步Socket的send函數的執行流程。當調用該函數時，send先比較待發送數據的長度 len和套接字s的發送緩沖區的長度，如果len大於s的發送緩沖區的長度，該函數返回SOCKET_ERROR；如果len小於或者等於s的發送緩沖區的長度，那麼send先檢查協議是否正在發送s的發送緩沖中的數據，如果是就等待協議把數據發送完，如果協議還沒有開始發送s的發送緩沖中的數據或者s的發送緩沖中沒有數據，那麼send就比較s的發送緩沖區的剩餘空間和len，如果len大於剩餘空間大小send就一直等待協議把s的發送緩沖中的數據發送完，如果len小於剩餘空間大小send就僅僅把buf中的數據到剩餘空間里（注意並不是send把s的發送緩沖中的數據傳到連接的另一端的，而是協議傳的，send僅僅是把buf中的數據到s的發送緩沖區的剩餘空間里）。如果send函數數據成功，就返回實際的位元組數，如果send在數據時出現錯誤，那麼send就返回SOCKET_ERROR；如果send在等待協議傳送數據時網路斷開的話，那麼send 函數也返回SOCKET_ERROR。要注意send函數把buf中的數據成功到s的發送緩沖的剩餘空間里後它就返回了，但是此時這些數據並不一定馬上被傳到連接的另一端。如果協議在後續的傳送過程中出現網路錯誤的話，那麼下一個Socket函數就會返回SOCKET_ERROR。（每一個除 send外的Socket函數在執行的最開始總要先等待套接字的發送緩沖中的數據被協議傳送完畢才能繼續，如果在等待時出現網路錯誤，那麼該Socket 函數就返回SOCKET_ERROR）
注意：在Unix系統下，如果send在等待協議傳送數據時網路斷開的話，調用send的進程會接收到一個SIGPIPE信號，進程對該信號的默認處理是進程終止。

六、recv函數
int recv(
SOCKET s,
char FAR *buf,
int len,
int flags
);
不論是客戶還是伺服器應用程序都用recv函數從TCP連接的另一端接收數據。該函數的第一個參數指定接收端套接字描述符；第二個參數指明一個緩沖區，該緩沖區用來存放recv函數接收到的數據；第三個參數指明buf的長度；第四個參數一般置0。這里只描述同步Socket的recv函數的執行流程。當應用程序調用recv函數時，recv先等待s的發送緩沖中的數據被協議傳送完畢，如果協議在傳送s的發送緩沖中的數據時出現網路錯誤，那麼 recv函數返回SOCKET_ERROR，如果s的發送緩沖中沒有數據或者數據被協議成功發送完畢後，recv先檢查套接字s的接收緩沖區，如果s接收緩沖區中沒有數據或者協議正在接收數據，那麼recv就一直等待，只到協議把數據接收完畢。當協議把數據接收完畢，recv函數就把s的接收緩沖中的數據 到buf中（注意協議接收到的數據可能大於buf的長度，所以在這種情況下要調用幾次recv函數才能把s的接收緩沖中的數據完。 recv函數僅僅是數據，真正的接收數據是協議來完成的），recv函數返回其實際的位元組數。如果recv在時出錯，那麼它返回 SOCKET_ERROR；如果recv函數在等待協議接收數據時網路中斷了，那麼它返回0。
注意：在Unix系統下，如果recv函數在等待協議接收數據時網路斷開了，那麼調用recv的進程會接收到一個SIGPIPE信號，進程對該信號的默認處理是進程終止。

七、bind函數
int bind(
SOCKET s,
const struct sockaddr FAR *name,
int namelen
);
當創建了一個Socket以後，套接字數據結構中有一個默認的IP地址和默認的埠號。一個服務程序必須調用bind函數來給其綁定一個IP地址和一個特定的埠號。客戶程序一般不必調用bind函數來為其Socket綁定IP地址和斷口號。該函數的第一個參數指定待綁定的Socket描述符；第二個參數指定一個sockaddr結構，該結構是這樣定義的：
struct sockaddr {
u_short sa_family;
char sa_data[14];
};
sa_family指定地址族，對於TCP/IP協議族的套接字，給其置AF_INET。當對TCP/IP協議族的套接字進行綁定時，我們通常使用另一個地址結構：
struct sockaddr_in {
short sin_family;
u_short sin_port;
struct in_addr sin_addr;
char sin_zero[8];
};
其中sin_family置AF_INET；sin_port指明埠號；sin_addr結構體中只有一個唯一的欄位s_addr，表示IP地址，該欄位是一個整數，一般用函數inet_addr（）把字元串形式的IP地址轉換成unsigned long型的整數值後再置給s_addr。有的伺服器是多宿主機，至少有兩個網卡，那麼運行在這樣的伺服器上的服務程序在為其Socket綁定IP地址時可以把htonl(INADDR_ANY)置給s_addr，這樣做的好處是不論哪個網段上的客戶程序都能與該服務程序通信；如果只給運行在多宿主機上的服務程序的Socket綁定一個固定的IP地址，那麼就只有與該IP地址處於同一個網段上的客戶程序才能與該服務程序通信。我們用0來填充 sin_zero數組，目的是讓sockaddr_in結構的大小與sockaddr結構的大小一致。下面是一個bind函數調用的例子：
struct sockaddr_in saddr；
saddr.sin_family = AF_INET;
saddr.sin_port = htons(8888);
saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
bind(ListenSocket,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr))；

八、listen函數
int listen( SOCKET s, int backlog );
服務程序可以調用listen函數使其流套接字s處於監聽狀態。處於監聽狀態的流套接字s將維護一個客戶連接請求隊列，該隊列最多容納backlog個客戶連接請求。假如該函數執行成功，則返回0；如果執行失敗，則返回SOCKET_ERROR。

九、accept函數
SOCKET accept(
SOCKET s,
struct sockaddr FAR *addr,
int FAR *addrlen
);
服務程序調用accept函數從處於監聽狀態的流套接字s的客戶連接請求隊列中取出排在最前的一個客戶請求，並且創建一個新的套接字來與客戶套接字創建連接通道，如果連接成功，就返回新創建的套接字的描述符，以後與客戶套接字交換數據的是新創建的套接字；如果失敗就返回 INVALID_SOCKET。該函數的第一個參數指定處於監聽狀態的流套接字；操作系統利用第二個參數來返回新創建的套接字的地址結構；操作系統利用第三個參數來返回新創建的套接字的地址結構的長度。下面是一個調用accept的例子：
struct sockaddr_in ServerSocketAddr;
int addrlen;
addrlen=sizeof(ServerSocketAddr);
ServerSocket=accept(ListenSocket,(struct sockaddr *)&ServerSocketAddr,&addrlen);

十、connect函數
int connect(
SOCKET s,
const struct sockaddr FAR *name,
int namelen
);
客戶程序調用connect函數來使客戶Socket s與監聽於name所指定的計算機的特定埠上的服務Socket進行連接。如果連接成功，connect返回0；如果失敗則返回SOCKET_ERROR。下面是一個例子：
struct sockaddr_in daddr;
memset((void *)&daddr,0,sizeof(daddr));
daddr.sin_family=AF_INET;
daddr.sin_port=htons(8888);
daddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("133.197.22.4");
connect(ClientSocket,(struct sockaddr *)&daddr,sizeof(daddr))；

『叄』 套接字是什麼

套接字（socket）是一個抽象層，應用程序可以通過它發送或接收數據，可對其進行像對文件一樣的打開、讀寫和關閉等操作。套接字允許應用程序將I/O插入到網路中，並與網路中的其他應用程序進行通信。網路套接字是IP地址與埠的組合。

總之，套接字Socket=（IP地址：埠號），套接字的表示方法是點分十進制的IP地址後面寫上埠號，中間用冒號或逗號隔開。每一個傳輸層連接唯一地被通信兩端的兩個端點（即兩個套接字）所確定。

(3)套接字編程怎麼優化擴展閱讀

Socket最初是加利福尼亞大學Berkeley分校為Unix系統開發的網路通信介面。後來隨著TCP/IP網路的發展，Socket成為最為通用的應用程序介面，也是在Internet上進行應用開發最為通用的API。

Windows系統流行起來之後，由Microsoft聯合了其他幾家公司在Berkeley Sockets的基礎之上進行了擴充，共同制定了一套Windows下的網路編程介面，即Windows Sockets規范。

Windows Sockets規范是一套開放的、支持多種協議的Windows下的網路編程介面，包括1.1版和2.0版兩個版本。

參考資料來源：網路-套接字

『肆』 C語言編程解決最優化問題

C語言是一門通用計算機編程語言，廣泛應用於底層開發。C語言的設計目標是提供一種能以簡易的方式編譯、處理低級存儲器、產生少量的機器碼以及不需要任何運行環境支持便能運行的編程語言。
盡管C語言提供了許多低級處理的功能，但仍然保持著良好跨平台的特性，以一個標准規格寫出的C語言程序可在許多電腦平台上進行編譯，甚至包含一些嵌入式處理器(單片機或稱MCU)以及超級電腦等作業平台。
二十世紀八十年代，為了避免各開發廠商用的C語言語法產生差異，由美國國家標准局為C語言制定了一套完整的美國國家標准語法，稱為ANSI C，作為C語言最初的標准。 目前2011年12月8日，國際標准化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)發布的C11標準是C語言的第三個官方標准，也是C語言的最新標准，該標准更好的支持了漢字函數名和漢字標識符，一定程度上實現了漢字編程。
C語言是一門面向過程的計算機編程語言，與C++，Java等面向對象的編程語言有所不同。
其編譯器主要有Clang、GCC、WIN-TC、SUBLIME、MSVC、Turbo C等。