Berkeley套接字

伯克利套接字（） ，又稱為BSD 套接字()是一種应用程序接口（API），用於网络套接字（ socket）與Unix域套接字，包括了一个用C语言写成的应用程序开发库，主要用于实现进程间通讯，在计算机网络通讯方面被广泛使用。

Berkeley套接字（也作BSD套接字应用程序接口）刚开始是4.2BSD Unix操作系统（于1983发布）的一套应用程序接口。然而，由于AT&T的专利保护着UNIX，所以只有在1989年伯克利大学才能自由地发布自己的操作系统和网络库。

Berkeley套接字应用程序接口形成了事实上的网络套接字的标准精髓。 大多数其他的编程语言使用与这套用C语言写成的应用程序接口 类似的接口。 这套应用程序接口也被用于Unix域套接字（Unix domain sockets），后者可以在单机上为进程间通讯（IPC）的接口。

这种基于流的传输层接口（TLI）为套接字应用程序接口提供了一种选择。

Berkeley套接字接口 
Berkeley套接字接口，一个应用程序接口（API），使用一个Internet套接字的概念，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。 它可以在很多不同的输入/输出设备和驱动之上运行，尽管这有赖于操作系统的具体实现。 接口实现用于TCP/IP协议，因此它是维持Internet的基本技术之一。 它是由加利福尼亚的伯克利大学开发，最初用于Unix系统。 如今，所有的现代操作系统都有一些源于Berkeley套接字接口的实现，它已成为连接Internet的标准接口。

套接字接口的接入有三个不同的级别，最基础的也是最有效的就是raw socket级别接入。 很少的应用程序需要在外向通讯控制的这个级别接入，所以raw socket级别是只为了用于开发计算机Internet相关技术的。 最近几年，大多数的操作系统已经实现了对它的全方位支持，包括Windows XP。

使用Berkeley套接字的系统
由于Berkeley套接字是第一个socket，大多数程序员很熟悉它们，所以大量系统把伯克利套接字作为其主要的网络API。一个不完整的列表如下：
 Windows Sockets (Winsock) ，和Berkeley Sockets很相似，最初是为了便于移植Unix程序。
 Java Sockets 
 Python sockets
 Perl sockets

头文件
Berkeley套接字接口的定义在几个头文件中。这些文件的名字和内容与具体的实现之间有些许的不同。 大体上包括：

 <sys/socket.h>
 核心BSD套接字核心函数和数据结构。
 AF_INET、AF_INET6 地址集和它们相应的协议集PF_INET、PF_INET6. 广泛用于Internet，这些包括了IP地址和TCP、UDP端口号。

 <netinet/in.h>
 AF_INET 和AF_INET6 地址家族和他们对应的协议家族 PF_INET 和 PF_INET6。在互联网编程中广泛使用，包括IP地址以及TCP和UDP端口号。

 <sys/un.h>
 PF_UNIX/PF_LOCAL 地址集。用于运行在一台计算机上的程序间的本地通信，不用于网络通讯。

 <arpa/inet.h>
 处理数值型IP地址的函数。

 <netdb.h>
 将协议名和主机名翻译为数值地址的函数。搜索本地数据以及DNS。

套接字API函数 
这个列表是一个Berkeley套接字API库提供的函数或者方法的概要：
 socket() 创建一个新的确定类型的套接字，类型用一个整型数值标识（文件描述符），并为它分配系统资源。
 bind() 一般用于服务器端，将一个套接字与一个套接字地址结构相关联，比如，一个指定的本地端口和IP地址。
 listen() 用于服务器端，使一个绑定的TCP套接字的tcp状态由CLOSE转至LISTEN；操作系统内核为此监听socket所对应的tcp服务器建立一个pending socket队列和一个established socket队列；参数backlog指定pending socket队列的长度，0表示长度可以无限大。pending socket，就是某客户端三次握手的syn包到达，内核为这个syn包对应的tcp请求生成一个socket（状态为SYN_RECV），但三次握手还没有完成时的socket。
 connect() 用于客户端，为一个套接字分配一个自由的本地端口号。 如果是TCP套接字的话，它会试图获得一个新的TCP连接。
 accept() 用于服务器端。 它接受一个从远端客户端发出的创建一个新的TCP连接的接入请求，创建一个新的套接字，与该连接相应的套接字地址相关联。
 send()和recv(),或者write()和read(),或者recvfrom()和sendto(), 用于往/从远程套接字发送和接受数据。
 close() 用于系统释放分配给一个套接字的资源。 如果是TCP，连接会被中断。
 gethostbyname()和gethostbyaddr() 用于解析主机名和地址。
 select() 用于修整有如下情况的套接字列表： 准备读，准备写或者是有错误。
 poll() 用于检查套接字的状态。 套接字可以被测试，看是否可以写入、读取或是有错误。
 getsockopt() 用于查询指定的套接字一个特定的套接字选项的当前值。
 setsockopt() 用于为指定的套接字设定一个特定的套接字选项。

更多的细节如下给出。

socket() 
socket() 为通讯创建一个端点，为套接字返回一个文件描述符。 socket() 有三个参数：
 domain 为创建的套接字指定协议集（或称做地址族 address family)。 例如：
 AF_INET 表示IPv4网络协议
 AF_INET6 表示IPv6
 AF_UNIX 表示本地套接字（使用一个文件）
 type（socket类型）如下：
 SOCK_STREAM （可靠的面向流服务或流套接字）
 SOCK_DGRAM （数据报文服务或者数据报文套接字）
 SOCK_SEQPACKET （可靠的连续数据包服务）
 SOCK_RAW (在网络层之上自行指定运输层协议头，即原始套接字)
 protocol 指定实际使用的传输协议。 最常见的就是IPPROTO_TCP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_UDP、IPPROTO_DCCP。这些协议都在<netinet/in.h>中有详细说明。 如果该项为“0”的话，即根据选定的domain和type选择使用缺省协议。

如果发生错误，函数返回值为-1。 否则，函数会返回一个代表新分配的描述符的整数。

原型：
int socket(int domain, int type, int protocol);

bind() 
bind() 为一个套接字分配地址。当使用socket()创建套接字后，只赋予其所使用的协议，并未分配地址。在接受其它主机的连接前，必须先调用bind()为套接字分配一个地址。bind()有三个参数：
 sockfd, 表示使用bind函数的套接字描述符
 my_addr, 指向sockaddr结构（用于表示所分配地址）的指针
 addrlen, 用socklen_t字段指定了sockaddr结构的长度
如果发生错误，函数返回值为-1，否则为0。

原型
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);

listen() 
当socket和一个地址绑定之后，listen()函数会开始监听可能的连接请求。然而，这只能在有可靠数据流保证的时候使用，例如：数据类型(SOCK_STREAM, SOCK_SEQPACKET)。

listen()函数需要两个参数：

 sockfd, 一个socket的描述符.
 backlog, 完成三次握手、等待accept的全连接的队列的最大长度上限。对于AF_INET类型的socket，全连接数量为：min(backlog, somaxconn)。当队列满时，新的全连接会返回错误。somaxconn默认为128.半连接队列的最大长度可通过sysctl函数设置tcp_max_syn_backlog，默认值为256。Linux Kernel 2.2之后，全连接队列与半连接队列分别叫做accept queue与syns queue。根据/proc/sys/net/ipv4/tcp_abort_on_overflow里的值为0表示如果三次握手第三步的时候全连接队列满了，那么server扔掉client发过来的ack，server过一段时间再次发送syn+ack给client（也就是重新走握手的第二步），如果client超时等待比较短，就很容易异常；tcp_abort_on_overflow为1表示第三次握手时如果全连接队列满了，server发送一个reset包给client，表示废掉这个握手过程和这个连接。

一旦连接被接受，返回0表示成功，错误返回-1。

原型:
int listen(int sockfd, int backlog);

accept()
当应用程序监听来自其他主机的面对数据流的连接时，通过事件（比如Unix select()系统调用）通知它。必须用 accept()函数初始化连接。 accept()为每个连接创立新的套接字并从监听队列中移除这个连接。它使用如下参数：

 sockfd,监听的套接字描述符
 cliaddr, 指向sockaddr 结构体的指针，客户机地址信息。
 addrlen,指向 socklen_t的指针，确定客户机地址结构体的大小 。

返回新的套接字描述符，出错返回-1。进一步的通信必须通过这个套接字。

Datagram 套接字不要求用accept()处理，因为接收方可能用监听套接字立即处理这个请求。
函数原型：
int accept(int sockfd, struct sockaddr *cliaddr, socklen_t *addrlen);

connect()
connect()系统调用为一个套接字设置连接，参数有文件描述符和主机地址。 

某些类型的套接字是无连接的，大多数是UDP协议。对于这些套接字，连接时这样的：默认发送和接收数据的主机由给定的地址确定，可以使用 send()和 recv()。
返回-1表示出错，0表示成功。

函数原型：
int connect(int sockfd, const struct sockaddr *serv_addr, socklen_t addrlen);

select()
int select (int nfds, fd_set FAR * readfds, fd_set FAR * writefds, fd_set FAR * exceptfds, const struct timeval FAR * timeout);
 第一个参数nfds：沒有用，仅仅为与伯克利Socket兼容而提供。 
 第二个参数readfds：指定一個Socket数组，select检查该数组中的所有Socket。如果成功返回，则readfds中存放的是符合‘可读性’条件的数组成员（如缓冲区中有可读的数据）。
 第三个参数writefds：指定一个Socket数组，select检查该数组中的所有Socket。如果成功返回，则writefds中存放的是符合‘可写性’条件的数组成员（包括连接成功）。
 第四个参数exceptfds：指定一个Socket数组，select检查该数组中的所有Socket。如果成功返回，则cxceptfds中存放的是符合‘有异常’条件的数组成员（包括连接接失败）。
 第五个参数timeout：指定select执行的最长时间，如果在timeout限定的时间内，readfds、writefds、exceptfds中指定的Socket沒有一个符合要求，就返回0。

getsockname() 和 getpeername ()
int getsockname (SOCKET s, struct sockaddr *name, int* namelen);
getsockname函数获取已绑定（可能是未调用bind的系统自动绑定）的套接口本地协议地址。
int getpeername (SOCKET s, struct sockaddr *name, int* namelen);
getpeername函数获得与指定套接口连接的远程信息（IP:PORT）。

gethostbyname() 和 gethostbyaddr()
gethostbyname() 和 gethostbyaddr()函数是用来解析主机名和地址的。可能会使用DNS服务或者本地主机上的其他解析机制（例如查询/etc/hosts）。返回一个指向 struct hostent的指针，这个结构体描述一个IP主机。函数使用如下参数： 

 name 指定主机名。例如 www.wikipedia.org
 addr 指向 struct in_addr的指针，包含主机的地址。
 len 给出 addr的长度，以字节为单位。
 type 指定地址族类型 （比如 AF_INET）。

出错返回NULL指针，可以通过检查 h_errno 来确定是临时错误还是未知主机。正确则返回一个有效的 struct hostent *。

这些函数并不是伯克利套接字严格的组成部分。这些函数可能是过时了，只能处理IPv4地址。在IPv6中，替代的新函数是 getaddrinfo() and getnameinfo(), 这些新函数是基于addrinfo数据结构。参考<Ws2tcpip.h>。

函数原型：
struct hostent *gethostbyname(const char *name);
struct hostent *gethostbyaddr(const void *addr, int len, int type);

setsockopt()
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen);
setsockopt函数用来设置套接字选项。

参数： 
  sockfd:     套接字
  level:      协议层  SOL_SOCKET/IPPROTO_IP/IPPRO_TCP
  optname:    选项名  每一个协议层都有其固定的选项名
  optval:     缓冲区  set是指向将要存放的地址, get是指向目前存放信息的地址
  optlen:     缓冲区大小长度
 
在socket层, 有以下一些选项:
 SO_BROADCAST         允许发送广播数据                            int
  SO_DEBUG　　　　　　　　允许调试　　　　　　　　　　　　　　　　int
  SO_DONTROUTE　　　　　　不查找路由　　　　　　　　　　　　　　　int
  SO_ERROR　　　　　　　　获得套接字错误　　　　　　　　　　　　　int
  SO_KEEPALIVE　　　　　　保持连接　　　　　　　　　　　　　　　　int
  SO_LINGER　　　　　　　 延迟关闭连接　　　　　　　　　　　　　　struct linger
  SO_OOBINLINE　　　　　　带外数据放入正常数据流　　　　　　　　　int
  SO_RCVBUF　　　　　　　 接收缓冲区大小　　　　　　　　　　　　　int
  SO_SNDBUF　　　　　　　 发送缓冲区大小　　　　　　　　　　　　　int
  SO_RCVLOWAT　　　　　　 接收缓冲区下限　　　　　　　　　　　　　int
  SO_SNDLOWAT　　　　　　 发送缓冲区下限　　　　　　　　　　　　　int
  SO_RCVTIMEO　　　　　　 接收超时　　　　　　　　　　　　　　　　struct timeval
  SO_SNDTIMEO　　　　　　 发送超时　　　　　　　　　　　　　　　　struct timeval
  SO_REUSERADDR　　　　　 允许重用本地地址和端口　　　　　　　　　int
  SO_TYPE　　　　　　　　 获得套接字类型　　　　　　　　　　　　　int
  SO_BSDCOMPAT　　　　　　与BSD系统兼容　　　　　　　　　　　　　 int

ioctlsocket
int ioctlsocket(_In_ SOCKET s,  _In_ long   cmd,   _Inout_ u_long *argp);

根据第二个参数的取值，设置socket I/O模式：
FIONBIO：允许设置socket为阻塞或非阻塞：当第三个参数argp为0是阻塞模式，为非0则为非阻塞模式。如果已对一个套接口进行了WSAAsynSelect() 操作，则任何用ioctlsocket()来把套接口重新设置成阻塞模式的试图将以WSAEINVAL失败。为了把套接口重新设置成阻塞模式，应用程序必须首先用WSAAsynSelect()调用（IEvent参数置为0）来禁至WSAAsynSelect(), 或者通过设置lNetworkEvents参数为0来调用WSAEventSelect。
FIONREAD：返回套接字s下一次自动读入的数据量的大小。用来确定（determin）悬挂（pending）在网络输入缓冲区中，能从socket s中读取的数据总数。返回单次recv函数能读取的数据的总数 
SIOCATMARK：返回所有的“紧急”（带外）数据是否都已被读入。仅适用于SOCK_STREAM类型的套接口，且该套接口已被设置为可以在线接收带外数据（SO_OOBINLINE）

inet_pton与inet_ntop
inet_pton与inet_ntop两个函数，在ASCII字符描述的IP地址与网络字节序的4字节IP地址之间转换。 字母"n"与"p"，分别是numerical与presentation的缩写。

协议和地址
套接字API是Unix网络的通用接口，允许使用各种网络协议和地址。

下面列出了一些例子，在现在的 Linux 和 BSD 中一般都已经实现了。 
 PF_LOCAL, PF_UNIX, PF_FILE
                 Local to host (pipes and file-domain)
 PF_INET         IP protocol family
 PF_AX25         Amateur Radio AX.25
 PF_IPX          Novell Internet Protocol
 PF_APPLETALK    Appletalk DDP
 PF_NETROM       Amateur radio NetROM
 PF_BRIDGE       Multiprotocol bridge
 PF_ATMPVC       ATM PVCs
 PF_X25          Reserved for X.25 project
 PF_INET6        IP version 6
 PF_ROSE         Amateur Radio X.25 PLP
 PF_DECnet       Reserved for DECnet project
 PF_NETBEUI      Reserved for 802.2LLC project
 PF_SECURITY     Security callback pseudo AF
 PF_KEY          PF_KEY key management API
 PF_NETLINK, PF_ROUTE
                 routing API
 PF_PACKET       Packet family
 PF_ASH          Ash
 PF_ECONET       Acorn Econet
 PF_ATMSVC       ATM SVCs
 PF_SNA          Linux SNA Project
 PF_IRDA         IRDA sockets
 PF_PPPOX        PPPoX sockets
 PF_WANPIPE      Wanpipe API sockets
 PF_BLUETOOTH    Bluetooth sockets

socket的通用address描述结构sockaddr是一个16字节大小的结构（2+14），sa_family可以认为是socket address family的缩写。另外的14字节是用来描述地址。当指定sa_family=AF_INET之后，sa_data的形式也就被固定了下来：最前端的2字节用于记录16位的端口，紧接着的4字节用于记录32位的IP地址，最后的8字节清空为零。
struct sockaddr
{
    unsigned short sa_family;
    char sa_data[14];
};

struct sockaddr_in //means socket address internet
{
    unsigned short sin_family; //sin means socket (address) internet
    unsigned short sin_port;
    struct in_addr sin_addr;
    char sin_zero[8];
};

struct in_addr
{
    unsigned long s_addr; // means source address
};

使用TCP的服务器客户机举例

服务器
设置一个简单的TCP服务器涉及下列步骤：
 调用socket函数建立套接字，应当使用的参数参见例程。
 调用bind函数把套接字绑定到一个监听端口上。注意bind函数需要接受一个sockaddr_in结构体作为参数，因此在调用bind函数之前, 程序要先声明一个 sockaddr_in结构体,用memset函数将其清零，然后将其中的sin_family设置为AF_INET，接下来，程序需要设置其sin_port成员变量，即监听端口。需要说明的是，sin_port中的端口号需要以网络字节序存储，因此需要调用htons函数对端口号进行转换（函数名是"host to network short"的缩写）。
 调用listen函数，使该套接字成为一个处在监听状态的套接字。
 接下来，服务器可以通过accept函数接受客户端的连接请求。若没有收到连接请求，accept函数将不会返回并阻塞程序的执行。接收到连接请求后，accept函数会为该连接返回一个套接字描述符。accept函数可以被多次调用来接受不同客户端的连接请求，而且之前的连接仍处于监听状态——直到其被关闭为止。
 现在，服务器可以通过对send，recv或者对write，read等函数的调用来同客户端进行通信。
 对于一个不再需要的套接字，可以使用close函数关闭它。 Note that if there were any calls to fork(), each process must close the sockets it knew about (the kernel keeps track of how many processes have a descriptor open), and two processes should not use the same socket at once.

  /* Server code in C */
     
  #include <sys/types.h>
  #include <sys/socket.h>
  #include <netinet/in.h>
  #include <arpa/inet.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <string.h>
  #include <unistd.h>
  
  int main(void)
  {
    struct sockaddr_in stSockAddr;
    int SocketFD = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
  
    if(-1 == SocketFD)
    {
      perror("can not create socket");
      exit(EXIT_FAILURE);
    }
  
    memset(&stSockAddr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
  
    stSockAddr.sin_family = AF_INET;
    stSockAddr.sin_port = htons(1100);
    stSockAddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  
    if(-1 == bind(SocketFD,(const struct sockaddr *)&stSockAddr, sizeof(struct sockaddr_in)))
    {
      perror("error bind failed");
      close(SocketFD);
      exit(EXIT_FAILURE);
    }
  
    if(-1 == listen(SocketFD, 10))
    {
      perror("error listen failed");
      close(SocketFD);
      exit(EXIT_FAILURE);
    }
  
    for(;;)
    {
      int ConnectFD = accept(SocketFD, NULL, NULL);
  
      if(0 > ConnectFD)
      {
        perror("error accept failed");
        close(SocketFD);
        exit(EXIT_FAILURE);
      }
  
     /* perform read write operations ... */
  
      shutdown(ConnectFD, SHUT_RDWR);
  
      close(ConnectFD);
    }

    close(SocketFD);
    return 0;
  }
Python实现：
from socket import *
from time import ctime
HOST=''
PORT=1100
BUFSIZ=1024
ADDR=(HOST, PORT)
sock=socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
sock.bind(ADDR)
sock.listen(5)
while True:
    print('waiting for connection')
    tcpClientSock, addr=sock.accept()
    print('connect from ', addr)
    while True:
        try:
            data=tcpClientSock.recv(BUFSIZ)
        except:
            print(e)
            tcpClientSock.close()
            break
        if not data:
            break
        s='Hi,you send me :[%s] %s' %(ctime(), data.decode('utf8'))
        tcpClientSock.send(s.encode('utf8'))
        print([ctime()], ':', data.decode('utf8'))
tcpClientSock.close()
sock.close()

客户机
建立一个客户机连接涉及以下步骤：
 调用 socket()建立套接字。
 用connect()连接到服务器,类似服务器端的操作，将一个sin_family设为AF_INET,sin_port设为服务器的监听端口（依然要以网络字节序）,sin_addr设为服务器IP地址的（还是要用网络字节序）的sockaddr_in作为参数传入。
用send() 和 recv() 或者 write() 和 read()进行通信。
 用close()终止连接。如果调用fork(), 每个进程都要用close()。

  /* Client code in C */

  #include <sys/types.h>
  #include <sys/socket.h>
  #include <netinet/in.h>
  #include <arpa/inet.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  #include <string.h>
  #include <unistd.h>
  
  int main(void)
  {
    struct sockaddr_in stSockAddr;
    int Res;
    int SocketFD = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
  
    if (-1 == SocketFD)
    {
      perror("cannot create socket");
      exit(EXIT_FAILURE);
    }
  
    memset(&stSockAddr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
  
    stSockAddr.sin_family = AF_INET;
    stSockAddr.sin_port = htons(1100);
    Res = inet_pton(AF_INET, "192.168.1.3", &stSockAddr.sin_addr);
  
    if (0 > Res)
    {
      perror("error: first parameter is not a valid address family");
      close(SocketFD);
      exit(EXIT_FAILURE);
    }
    else if (0 == Res)
    {
      perror("char string (second parameter does not contain valid ipaddress");
      close(SocketFD);
      exit(EXIT_FAILURE);
    }

    if (-1 == connect(SocketFD, (const struct sockaddr *)&stSockAddr, sizeof(struct sockaddr_in)))
    {
      perror("connect failed");
      close(SocketFD);
      exit(EXIT_FAILURE);
    }
  
    /* perform read write operations ... */
  
    shutdown(SocketFD, SHUT_RDWR);
  
    close(SocketFD);
    return 0;
  }

Python实现：
from socket import * 

HOST='192.168.1.3'
PORT=1100
BUFSIZ=1024
ADDR=(HOST, PORT) 
client=socket(AF_INET, SOCK_STREAM)
client.connect(ADDR)
while True:
    data=input('>')
    if not data:
        break
    client.send(data.encode('utf8'))
    data=client.recv(self.BUFSIZ)
    if not data:
        break
    print(data.decode('utf8'))

使用UDP的服务器客户机举例
用户数据报协议（UDP）是一个不保证正确传输的无连接协议。 UDP数据包可能会乱序到达，多次到达或者直接丢失。但是设计的负载比TCP小。 

UDP地址空间，也即是UDP端口，和TCP端口是没有关系的。

服务器
Code may set up a UDP server on port 7654 as follows:

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h> /* for close() for socket */ 
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
  int sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
  struct sockaddr_in sa; 
  char buffer[1024];
  ssize_t recsize;
  socklen_t fromlen;

  memset(&sa, 0, sizeof(sa));
  sa.sin_family = AF_INET;
  sa.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  sa.sin_port = htons(7654);
 
  if (-1 == bind(sock,(struct sockaddr *)&sa, sizeof(struct sockaddr)))
  {
    perror("error bind failed");
    close(sock);
    exit(EXIT_FAILURE);
  } 

  for (;;) 
  {
    printf ("recv test....\n");
    recsize = recvfrom(sock, (void *)buffer, 1024, 0, (struct sockaddr *)&sa, &fromlen);
    if (recsize < 0)
      fprintf(stderr, "%s\n", strerror(errno));
    printf("recsize: %d\n ",recsize);
    sleep(1);
    printf("datagram: %s\n",buffer);
  }
}

上面的无限循环用recvfrom()接收给UDP端口7654的数据包。使用如下参数：
 指向缓存数据指针
 缓存大小
标志
地址
 地址结构体大小

同样功能的Python实现：
import socket
port=7654
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
#从指定的端口，从任何发送者，接收UDP数据
s.bind(('',port))
print('正在等待接入...')
while True:
    #接收一个数据
    data,addr=s.recvfrom(1024)
    print('Received:',data,'from',addr)

客户机
用UDP数据包发送一个"Hello World!" 给地址127.0.0.1（回环地址），端口 7654 。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/in.h>
#include <unistd.h> /* for close() for socket */
 
int main(int argc, char *argv[])
{
  int sock;
  struct sockaddr_in sa;
  int bytes_sent, buffer_length;
  char buffer[200];
 
  buffer_length = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Hello World!");
 
  sock = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP);
  if (-1 == sock) /* if socket failed to initialize, exit */
    {
      printf("Error Creating Socket");
      exit(EXIT_FAILURE);
    }
 
  memset(&sa, 0, sizeof(sa));
  sa.sin_family = AF_INET;
  sa.sin_addr.s_addr = htonl(0x7F000001);
  sa.sin_port = htons(7654);
 
  bytes_sent = sendto(sock, buffer, buffer_length, 0,(struct sockaddr*)&sa, sizeof (struct sockaddr_in));
  if (bytes_sent < 0)
    printf("Error sending packet: %s\n", strerror(errno));
 
  close(sock); /* close the socket */
  return 0;
}

buffer指定要发送数据的指针,  buffer_length指定缓存内容的大小。

同样功能的Python实现：
import socket
port=7654
host='localhost'
s=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
s.sendto(b'Hello World!',(host,port))

参见
计算机网络
Winsock

参考资料

The "de jure" standard definition of the Sockets interface is contained in the POSIX standard, known as:
IEEE Std. 1003.1-2001 Standard for Information Technology—Portable Operating System Interface (POSIX).
Open Group Technical Standard: Base Specifications, Issue 6, December 2001.
 ISO/IEC 9945:2002

Information about this standard and ongoing work on it is available from the Austin website.

The IPv6 extensions to the base socket API are documented in RFC 3493 and RFC 3542.

外部連結
手册页
accept(2)
connect(2)
Beej's Guide to Network Programming - 2007
Beej's Guide to Network Programming 正體中文版（zh-tw） - 2014
Beej's Guide to Network Programming 简体中文版（zh-cn） - 2014
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Programming UNIX Sockets in C - Frequently Asked Questions - 1996
Linux network programming - Linux Journal, 1998

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