這兩個函數(shù)是最通用的I/O函數(shù)。實際上我們可以把所有read、readv、recv和recvfrom調(diào)用替換成recvmsg調(diào)用。類似地,各種輸出函數(shù)調(diào)用也可以替換成sendmsg調(diào)用。
#include <sys/socket.h>ssize_t recvmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);ssize_t sendmsg(int sockfd, struct msghdr *msg, int flags);返回:讀入或?qū)懗鲎止?jié)數(shù)——成功;-1——出錯
這兩個函數(shù)把大部分參數(shù)封裝到一個msghdr結(jié)構(gòu)中:
struct msghdr { void *msg_name; /* PRotocol address */ socklen_t msg_namelen; /* size of protocol address */ struct iovec *msg_iov; /* scatter/gather array */ int msg_iovlen; /* # elements in msg_iov */ void *msg_control; /* ancillary data (cmsghdr struct) */ socklen_t msg_controllen; /* length of ancillary data */ int msg_flags; /* flags returned by recvmsg() */};
這里給出的msghdr結(jié)構(gòu)符合POSIX規(guī)范。有些系統(tǒng)仍然使用本結(jié)構(gòu)源自4.2BSD的較舊版本。這個較舊的結(jié)構(gòu)沒有msg_flags成員,而且msg_control和msg_controllen成員分別被稱為msg_accrights和msg_accrightslen。這個較舊結(jié)構(gòu)唯一支持的輔助數(shù)據(jù)形式用于傳遞文件描述字(稱為訪問權(quán)限)。
msg_name和msg_namelen這兩個成員用于套接口未連接的場合(譬如未連接UDP套接口)。它們類似reacvfrom和sendto的第5和第6個參數(shù):msg_name指向一個套接口地址結(jié)構(gòu),調(diào)用者在其中存放接收者(對于sendmsg調(diào)用)或發(fā)送者(對于recvmsg調(diào)用)的協(xié)議地址。如果無需指明協(xié)議地址(例如對于TCP套接口或已連接UDP套接口),msg_name應(yīng)置為空指針。msg_namelen對于sendmsg是一個值參數(shù),對于recvmsg卻是一個值-結(jié)果參數(shù)。
msg_iov和msg_iovlen這兩個成員指定輸入或輸出緩沖區(qū)數(shù)組(即iovec結(jié)構(gòu)數(shù)組),類似readv和writev的第2和第3個參數(shù)。
msg_control和msg_controllen這兩個成員指定可選的輔助數(shù)據(jù)的位置和大小。
對于recvmsg和sendmsg,我們必須區(qū)別它們的兩個標志變量:一個是傳遞值的flags參數(shù),另一個是所傳遞msghdr結(jié)構(gòu)的msg_flags成員,它傳遞的是引用,因為傳遞給函數(shù)的是該結(jié)構(gòu)的地址。
只有recvmsg使用msg_flags成員。recvmsg被調(diào)用時,flags參數(shù)被拷貝到msg_flags成員,并由內(nèi)核使用其值驅(qū)動接收處理過程。內(nèi)核還依據(jù)recvmsg的結(jié)構(gòu)更新msg_flags成員的值。
sendmsg忽略msg_flags成員,因為它直接使用flags參數(shù)驅(qū)動發(fā)送處理過程。這一點意味著如果想在某個sendmsg調(diào)用中設(shè)置MSG_DONTWAIT標志,那就把flags參數(shù)設(shè)置為該值;把msg_flags成員設(shè)置為該值不起作用。
如下圖所示,匯總了內(nèi)核為相關(guān)輸入和輸出函數(shù)檢查的flags參數(shù)值以及recvmsg可能返回的msg_flags成員值。其中沒有sendmsg msg_flags一欄,因為本組合無效。
標志 | 內(nèi)核檢查: send flags sendto flags sendmsg flags | 內(nèi)核檢查: recv flags recvfrom flags recvmsg flags | 內(nèi)核返回: recvmsg msg_flags |
MSG_DONTROUTE MSG_DONTWAIT MSG_PEEK MSG_WAITALL | ![]() ![]() | ![]() ![]() ![]() | |
MSG_EOR MSG_OOB | ![]() ![]() | ![]() | ![]() ![]() |
MSG_BCAST MSG_MCAST MSG_TRUNC MSG_CTRUNC MSG_NOTIFICATION | ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |
這些標志中,內(nèi)核只檢查而不返回前4個標志;既檢查又返回下2個標志;不檢查而只返回后5個標志。recvmsg返回的7個標志解釋如下:
MSG_BCAST 本標志隨BSD/OS引入,相對較新。它的返回條件是:本數(shù)據(jù)報作為鏈路層廣播收取或者其宿ip地址是一個廣播地址。
MSG_MCAST 本標志隨BSD/OS引入,相對較新。它的返回條件是:本數(shù)據(jù)報作為鏈路層多播收取。
MSG_TRUNC 本標志的返回條件是:本數(shù)據(jù)報被截斷;也就是說,內(nèi)核預(yù)備返回的數(shù)據(jù)超過進程事先分配的空間(所有iov_len成員之和)。
MSG_CTRUNC 本標志的返回條件是:本數(shù)據(jù)報的輔助數(shù)據(jù)被截斷;也就是說,內(nèi)核預(yù)備返回的輔助數(shù)據(jù)超過進程事先分配的空間(msg_controllen)。
MSG_EOR 如果返回的數(shù)據(jù)不是一個邏輯記錄的結(jié)尾所在,本標志將清零;否則本標志將設(shè)置。TCP不使用本標志,因為它是一個字節(jié)流協(xié)議。
MSG_OOB 本標志絕不為TCP帶外數(shù)據(jù)返回。它用于其他協(xié)議族(例如OSI協(xié)議族)。
MSG_NOTIFICATION 本標志的返回條件是:SCTP接收端讀入的本消息是一個事件通知,而不是一個數(shù)據(jù)消息。
如下圖所示,展示了一個msghdr結(jié)構(gòu)以及它指向的各種信息。圖中假設(shè)進程即將對一個UDP套接口調(diào)用recvmsg。
圖中給協(xié)議地址分配了16個字節(jié),給輔助數(shù)據(jù)分配了20個字節(jié)。為緩沖數(shù)據(jù)初始化了3個iovec結(jié)構(gòu)構(gòu)成的數(shù)組:第一個指定一個100字節(jié)的緩沖區(qū),第二個指定一個60字節(jié)的緩沖區(qū),第三個指定一個80字節(jié)的緩沖區(qū)。我們還假設(shè)已為這個套接口設(shè)置了IP_RECVDSTADDR套接口選項,以接收所讀取UDP數(shù)報的宿IP地址。
我們接著假設(shè)從192.6.38.100端口2000到達一個170字節(jié)的UDP數(shù)據(jù)報,它的目的地是我們的UDP套接口,宿IP地址為206.168.112.96。如下圖所示,展示了recvmsg返回時msghdr結(jié)構(gòu)中的所有信息。(圖中被修改過的字段標了陰影)
如下圖所示為5組I/O函數(shù)之間的差異:
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