Socket的中文翻譯為“插座”，在計(jì)算機(jī)世界里稱為套接字。Socket最初是作為網(wǎng)絡(luò)上不同主機(jī)之間進(jìn)程的通信接口，后來應(yīng)用越來越廣，在同一主機(jī)上的不同進(jìn)程之間通信也可以用Socket。簡單來說，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上不同主機(jī)之間的兩個(gè)進(jìn)程（A、B）采用Socket進(jìn)行通信時(shí)，那么它們之間需要建立一個(gè)通信端點(diǎn)，即創(chuàng)建Socket，創(chuàng)建Socket時(shí)就分配端口號(hào)和網(wǎng)絡(luò)地址。當(dāng)進(jìn)程A向進(jìn)程B發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，那么進(jìn)程A必須要知道進(jìn)程B的網(wǎng)絡(luò)地址及端口號(hào)。

Socket采用C/S模型進(jìn)行設(shè)計(jì)的，即Client/Server，面向客戶端—服務(wù)器模型。

每一個(gè)Socket都用一個(gè)半相關(guān)描述：

{協(xié)議，本地地址，本地端口}

一個(gè)完整的Socket則用一個(gè)相關(guān)描述:

{協(xié)議，本地地址，本地端口，遠(yuǎn)程地址，遠(yuǎn)程端口}

一、Socket的類型

Socket有三種類型：

1、字節(jié)流套接字（SOCK_STREAM）

字節(jié)流的套接字可以提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸、面向連接的通訊流。數(shù)據(jù)按何種順序發(fā)送，就按何種順序接收。例如，當(dāng)我們按順序發(fā)送A-B-C，那么在數(shù)據(jù)到達(dá)接收端時(shí)，它的順序也是A-B-C。字節(jié)流套接字采用的是TCP（Transmission Control Protocol）協(xié)議。保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

2、數(shù)據(jù)報(bào)套接字（SOCK_DGRAM）

數(shù)據(jù)報(bào)套接字定義了一種無連接的服務(wù)。所謂無連接服務(wù)，簡單來說，即在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，無需在收發(fā)兩端建立類似TCP那樣的握手連接，在發(fā)送時(shí)，將數(shù)據(jù)打包，然后加上遠(yuǎn)程IP地址，即可把該數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。

數(shù)據(jù)通過相互獨(dú)立的報(bào)文進(jìn)行傳輸。并且是無序的、不可靠的傳輸。

3、原始套接字（SOCK_ROW）

原始套接字是我們需要關(guān)心的，因?yàn)槲覀兊腟ocket CAN采用的即是原始套接字。該接口允許對較底層協(xié)議進(jìn)行操作，如IP、ICMP等。原始套接字常用于檢驗(yàn)新的協(xié)議實(shí)現(xiàn)或訪問現(xiàn)有服務(wù)中配置的新設(shè)備。

套接字的工作流程如下：

先啟動(dòng)服務(wù)器，通過調(diào)用socket()函數(shù)建立一個(gè)套接字，然后調(diào)用bind()函數(shù)將該套接字和本地網(wǎng)絡(luò)地址聯(lián)系在一起，再調(diào)用listen()函數(shù)使套接字做好偵聽的準(zhǔn)備，并規(guī)定它的請求隊(duì)列的長度，之后就調(diào)用accept()函數(shù)來接收連接?？蛻舳嗽诮⑻捉幼种缶涂烧{(diào)用 connect()和服務(wù)器建立連接。連接一旦建立，客戶端和服務(wù)器之間就可以通過調(diào)用recv()/recvfrom()函數(shù)和send()/sendto函數(shù)來進(jìn)行發(fā)收數(shù)據(jù)。最后，待數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，雙方調(diào)用close()函數(shù)關(guān)閉套接字。

下面我們來寫兩個(gè)簡單的基于Socket的CAN應(yīng)用程序，但是我們采用的是SOCK_ROW，因此在套接字工作流程上有區(qū)別于SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM。由于Socket采用C/S模型進(jìn)行設(shè)計(jì)的，所以我們的這兩個(gè)程序也分別為Server和Client。

首先是server端的程序，我們需要寫一個(gè)服務(wù)器的程序，該程序接收來自客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)，代碼如下：

int can_recv()

{

int sock_fd;

unsigned long nbytes, len;

struct sockaddr_can addr;

struct ifreq ifr;

/*為了能夠接收CAN報(bào)文，我們需要定義一個(gè)CAN數(shù)據(jù)格式的結(jié)構(gòu)體變量*/

struct can_frame frame;

struct can_frame *ptr_frame;

/*建立套接字，設(shè)置為原始套接字，原始CAN協(xié)議*/

sock_fd = socket(PF_CAN,SOCK_RAW,CAN_RAW);

/*以下是對CAN接口進(jìn)行初始化，如設(shè)置CAN接口名，即當(dāng)我們用ifconfig命令時(shí)顯示的名字*/

strcpy(ifr.ifr_name,"can0");

ioctl(sock_fd, SIOCGIFINDEX, &ifr);

printf("can0 can_ifindex = %x\n",ifr.ifr_ifindex);

/*設(shè)置CAN協(xié)議*/

addr.can_family = AF_CAN;

addr.can_ifindex = 0;

/*將剛生成的套接字與網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行綁定*/

bind(sock_fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));

/*開始接收數(shù)據(jù)*/

nbytes = recvfrom(sock_fd, &frame, sizeof(struct can_frame), 0, (struct sockaddr *)&addr, &len);

/*get interface name of the received CAN frame*/

ifr.ifr_ifindex = addr.can_ifindex;

ioctl(sock_fd, SIOCGIFNAME, &ifr);

printf("Received a CAN frame from interface %s\n",ifr.ifr_name);

/*將接收到的CAN數(shù)據(jù)打印出來，其中ID為標(biāo)識(shí)符，DLC為CAN的字節(jié)數(shù)，DATA為1幀報(bào)文的字節(jié)數(shù)*/

printf("CAN frame:\n ID = %x\n DLC = %x\n" \

"DATA = %s\n",frame.can_id,frame.can_dlc,frame.data);

ptr_frame = &frame;

return 0;

}

接下來是CAN的發(fā)送程序，即客戶端，代碼如下：

int can_send()

{

int sock_fd;

unsigned long nbytes;

struct sockaddr_can addr;

struct ifreq ifr;

struct can_frame frame;

/*建立套接字，設(shè)置為原始套接字，原始CAN協(xié)議*/

sock_fd = socket(PF_CAN,SOCK_RAW,CAN_RAW);

/*以下是對CAN接口進(jìn)行初始化，如設(shè)置CAN接口名，即當(dāng)我們用ifconfig命令時(shí)顯示的名字*/

strcpy((char *)(ifr.ifr_name), "can0");

ioctl(sock_fd, SIOCGIFINDEX, &ifr);

printf("can0 can_ifindex = %x\n", ifr.ifr_ifindex);

addr.can_family = AF_CAN;

addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;

/*將剛生成的套接字與CAN套接字地址進(jìn)行綁定*/

bind(sock_fd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));

/*設(shè)置CAN幀的ID號(hào)，可區(qū)分為標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀的ID號(hào)*/

frame.can_id = 0x1122;

strcpy((char *)frame.data,"hello");

frame.can_dlc = strlen(frame.data);

printf("Send a CAN frame from interface %s\n", ifr.ifr_name);

/*開始發(fā)送數(shù)據(jù)*/

nbytes = sendto(sock_fd, &frame, sizeof(struct can_frame), 0, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));

return 0;

}

上面兩個(gè)程序看完后，大家可能會(huì)有疑問，為什么這兩個(gè)程序沒有l(wèi)isten()和accept()函數(shù)呢？其實(shí)這兩個(gè)程序是獨(dú)立的運(yùn)行的，并不像字節(jié)流套接字（SOCK_STREAM）和數(shù)據(jù)報(bào)套接字（SOCK_DGRAM），需要先運(yùn)行服務(wù)器進(jìn)行偵聽。SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM的兩個(gè)server和client程序是通過網(wǎng)絡(luò)相互收發(fā)數(shù)據(jù)。而CAN的socket的server和client程序收發(fā)數(shù)據(jù)的對象是CAN總線。server從CAN總線上接收數(shù)據(jù)，client將數(shù)據(jù)發(fā)到CAN總線上，當(dāng)CAN總線上有數(shù)據(jù)時(shí)，server才能接收數(shù)據(jù)，當(dāng)CAN總線空閑時(shí)，client才能將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

以上是對套接字的簡單理解，并附上socket CAN的簡單上層應(yīng)用代碼。