套接字选项

WinSock提供了一些获取和设置套接口选项的函数。获取选项可以得到套接口相关的一些参数、操作方式等；设置选项能够改变套接口的参数、控制底层协议的行为等。本章主要介绍：getsockopt/setsockopt、WSAIoctl和ioctlsocket，并对这些函数常用的设置选项进行介绍。

setsockopt

getsockopt/setsockopt分别用于获取和设置套接字的选项，这里主要以setsockopt为例进行讲解。

https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winsock/nf-winsock-setsockopt

int setsockopt(
  [in] SOCKET     s,
  [in] int        level,
  [in] int        optname,
  [in] const char *optval,
  [in] int        optlen
);

参数①

需要设置Socket句柄

参数②

由于选项是层级结构，因此这里给出的命名是level，即选项所属的level（类别）
https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/winsock/socket-options
常见的level有：
（画表）
IPPROTO_IP：IPv4协议选项
IPPROTO_IPV6：IPv6协议选项
IPPROTO_RM：可靠/稳定多播选项
IPPROTO_TCP：TCP选项
IPPROTO_UDP：UDP选项
NSPROTO_IPX：IPX选项
SOL_APPLETALK：AppleTalk选项
SOL_IRLMP：红外连接管理协议选项
SOL_SOCKET：套接字选项

设置选项使用的函数是：setsockopt；获取选项使用的函数是：getsockopt
有些选项是不可设置的，相当于只读的选项。
当然也有些选项是既可以设置又可以读取的。

参数③

要设置的选项名

参数④

要设置的选项值，使用指针的方式定义
有两类选项值：布尔值和非布尔值。对于布尔值的选项，可以设置一个非零的整型用于标记启用或允许该选项，设置0用于标记关闭或禁止该选项。对于非布尔值的选项，需要将选项值对应的值或者结构体指针设置到参数④。

参数⑤

参数④的大小

返回值

成功，返回0
失败，返回SOCKET_ERROR

注意：
1.setsockopt一般应在bind的操作后调用，否则setsockopt即使设置也不会检查TCP/IP选项，直到调用bind后，才会检查TCP/IP选项，这种情况下，setsockopt只会返回执行成功。
2.打开的句柄调用setsockopt后，再调用sendto，则相当于调用bind。
3.选项的获取或设置需要考虑调用顺序，例如未报错时调用获取SO_ERROR则不会获得错误信息。

IPPROTO_IP

https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/winsock/ipproto-ip-socket-options
只写：
IP_ADD_MEMBERSHIP：加入多播组
IP_DROP_MEMBERSHIP：离开多播组

可读可写
IP_HDRINCL：用于表示是否使用自定义IP头，只支持原始套接字
IP_OPTIONS：设置IP包头中optional字段中的数据。
IP_TOS：设置IP包头中TOS字段中的数据。
IP_TTL：设置IP包头中TTL字段中的数据。
IP_DONTFRAGMENT：设置是否忽略MTU的限制，不分片，只支持UDP、ICMP。启用该选项后，发送数据大于本地接口的MTU会失败，错误码为：WSAEMSGSIZE。

IPPROTO_TCP

TCP_NODELAY：设置是否使用Nagle算法，即是否缓冲区只要有数据，不等待，立即发送。在实施通信应用用应设置为立即发送减少延迟。

SOL_SOCKET

https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/winsock/sol-socket-socket-options
只读：
SO_ACCEPTCONN：用于查看套接字是否处于listen状态。
SO_CONNECT_TIME：用于查询客户端请求连接所经过的时间，以秒为单位。只支持TCP，通常用来判断等待时间过长的连接，并关闭之。
SO_PROTOCOL_INFO：用于查询底层协议信息，作用与WSAEnumProtocols类似。
SO_ERROR：用于查询最后一次Socket上发生的错误码，并清除错误。
SO_TYPE：用于查询Socket的类型，例如：SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM等。
SO_MAX_MSG_SIZE：得到一次可以发送的最大数据报的大小，只能用于数据报套接口。

可读可写
SO_BROADCAST：用于查看或者设置Socket是否可以发送广播数据，只能用于IPX、UDP，不可用于TCP。在不支持广播的网络（例如：点对点链路）上设置该选项无效。
SO_CONDITIONAL_ACCEPT：用于设置服务器Socket是否自动Accept客户端的连接请求，默认是False，服务器会自动Accept客户端的连接请求（完成三次握手），设置为True后，需要应用程序调用WSAAccept（https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/winsock2/nf-winsock2-wsaaccept）回调函数完成Accept客户端的连接请求。
SO_DONTLINGER：设置该选项可使得在关闭套接字（closesocket）后，套接字仍然保持打开状态，并将未发送完的数据继续发送完毕后关闭，只支持TCP。
SO_LINGER：接上一个选项，设置套接字保持打开的时间长度，单位为秒。
SO_REUSEADDR：用于将多个Socket绑定到相同IP地址和端口号
SO_EXCLUSIVEADDRUSE：用于设置防止多个Socket绑定到相同IP地址和端口号，该选项必须在bind前设置才有效。SO_EXCLUSIVEADDRUSE设置后SO_REUSEADDR无效。
SO_KEEPALIVE：设置后客户端会每隔1秒钟向服务器发送心跳数据，保持正常连接，最长可维持发送2小时的心跳数据，只支持TCP。
SO_OOBINLINE：设置该选项使得带外数据（OOB）作为带内数据一样处理，只支持打开OOB的TCP。
SO_RCVBUF：用于设置套接字接收数据缓冲区的大小，这个数据缓冲区是Socket自带用于存放接收数据的，不是Recv函数中指定的缓冲区。（加解释）
SO_SNDBUF：同上，但设置的是发送数据缓冲区的大小。
SO_RCVTIMEO：recv阻塞调用时等待时间，单位是毫秒，默认值为0，代表一直等待。
SO_SNDTIMEO：同上，但设置的是send阻塞调用时等待时间。

ioctlsocket

ioctlsocket命令和下面要讲的WSAIoctl类似，前者主要是基于Winsock 1.0版本，兼容性较好；而后者基于Winsock 2.0版本，功能更加强大，支持的选项更多。
https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/api/winsock/nf-winsock-ioctlsocket

int ioctlsocket(
  [in]      SOCKET s,
  [in]      long   cmd,
  [in, out] u_long *argp
); 

参数①

Socket句柄

参数②

操作码/命令
1.FIONBIO：这个命令将socket置于非阻塞状态。在重叠IO等通信模式下，只要执行涉及非阻塞命令的函数，对应Socket就会自动进入非阻塞状态，不需要额外调用FIONBIO进行设置。
2.FIONREAD：返回指定Socket上可以读取的字节数。也可直接调用recv直接收取对应数据。
3.SIOCATMARK：返回Socket是否有OOB数据待读取，该命令只适用于设置了SO_OOBINLINE的SOCK_STREAM类型Socket。

参数③

操作码要设置的值

返回值

成功，返回0；
失败，返回SOCKET_ERROR。

WSAIoctl

https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/Winsock2/nf-winsock2-wsaioctl

int WSAAPI WSAIoctl(
  [in]  SOCKET                             s,
  [in]  DWORD                              dwIoControlCode,
  [in]  LPVOID                             lpvInBuffer,
  [in]  DWORD                              cbInBuffer,
  [out] LPVOID                             lpvOutBuffer,
  [in]  DWORD                              cbOutBuffer,
  [out] LPDWORD                            lpcbBytesReturned,
  [in]  LPWSAOVERLAPPED                    lpOverlapped,
  [in]  LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE lpCompletionRoutine
);

参数①

Socket句柄

参数②

操作码/命令
https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/winsock/winsock-ioctls

1.SIO_ENABLE_CIRCULAR_QUEUEING：用于设置Socket缓冲区满后，是否用新数据替换缓冲队列的数据，仅支持UDP。
2.SIO_FLUSH，清空Socket发送缓冲区。
3.SIO_GET_EXTENSION_FUNCTION_POINTER，获取扩展函数指针地址，例如AcceptEx。
4.SIO_KEEPALIVE_VALS，和setsockopt函数的SO_KEEPALIVE选项有关系，这个命令可以设置一个TCP连接多长时间不活动就断开的时长，以及心跳数据的间隔。
5.SIO_RCVALL：设置Socket忽略端口号，接收发送到当前接口上的所有 IPv4 或 IPv6 数据包。该操作码需要管理员权限，套接字类型为SOCK_RAW
6.SIO_ROUTING_INTERFACE_QUERY：根据目标地址返回到达该目标地址的接口对应的IP地址。
7.SIO_ROUTING._INTERFACE_CHANGE：查询当前Socket绑定的网络接口对应IP地址是否发生变化。可在回调函数中写入具体处理变化的代码。
8.SIO_ADDRESS LIST_QUERY，可以查询当前计算机某个协议的所有接口。（看例子）
9.SIO_ADDRESS_LIST_CHANGE，可以查询本地某个协议IP地址是否有变化。可在回调函数中写入具体处理变化的代码。
10.

参数③

操作码输入缓存的指针

参数④

参数③的大小

参数⑤

操作码输出缓存的指针

参数⑥

参数⑤的大小

参数⑦

实际返回值大小

参数⑧

异步模式下的重叠结构体

参数⑨

要执行的回调函数，定义方式如下：

void CALLBACK CompletionRoutine(
  IN DWORD dwError, 
  IN DWORD cbTransferred, 
  IN LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped, 
  IN DWORD dwFlags 
);

返回值

成功，返回0；
失败，返回SOCKET_ERROR。

IO_ADDRESS LIST_QUERY使用实例：

#define _WINSOCK_DEPRECATED_NO_WARNINGS
#include<winsock2.h>
#include<stdio.h>

#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")


int main()
{
    
	WORD wVersionRequested = MAKEWORD(2, 2);//版本
	WSADATA wsaDATA;

	//打开网络库
	if (WSAStartup(wVersionRequested, &wsaDATA) != 0)
	{
    
		printf("打开网络库失败！\n");
		return -1;
	}

	SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);//创建Socket句柄

	struct sockaddr_in si;
	si.sin_family = AF_INET;
	si.sin_port = htons(9527);//用htons宏将整型转为端口号的无符号整型

	si.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("127.0.0.1");

	if (SOCKET_ERROR == bind(sock, (const struct sockaddr*)&si, sizeof(si)))
	{
    
		int err = WSAGetLastError();//取错误码
		printf("服务器bind失败错误码为：%d\n", err);
		closesocket(sock);//释放
		WSACleanup();//清理网络库

		return 0;
	}
	printf("服务器端bind成功！\n");
	
	char Buf[0x1000] = {
     0 };
	DWORD dwBytes;
	WSAOVERLAPPED ov = {
     0 };
	ov.hEvent = WSACreateEvent();
	int ret = WSAIoctl(sock, SIO_ADDRESS_LIST_QUERY, NULL, 0, Buf, 0x1000, &dwBytes, NULL, NULL);
	
	if (0 != ret)
	{
    
		int err = WSAGetLastError();//取错误码
		printf("WSAIoctl失败错误码为：%d\n", err);
		closesocket(sock);//释放
		WSACleanup();//清理网络库

		return 0;
	}

	SOCKET_ADDRESS_LIST* slist = NULL;
	SOCKADDR_IN* pAddrInet;
	char* pAddrString;
	slist = (SOCKET_ADDRESS_LIST*)Buf;

	int num = slist->iAddressCount;

	if (num > 0)
	{
    
		for (int i = 0; i < num; i++)
		{
    
			pAddrInet = ((SOCKADDR_IN*)slist->Address[i].lpSockaddr);
			pAddrString = inet_ntoa(pAddrInet->sin_addr);
			printf("IP%d:%s\r\n", i+1,pAddrString);
		}
	}
	else
	{
    
		printf("没有读取到IP信息!/r/n/n");
	}
	closesocket(sock);//关闭Socket句柄
	WSACleanup();//关闭网络库
	return 0;
}