Socket Opt

Linux 网络编程中用于配置套接字的选项，它允许开发者精细控制套接字的行为。

头文件 #include <sys/socket.h> 。

setsockopt()

int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen); 。

一般在 bind()/listen()/connect() 前设置选项。

sockfd

套接字描述符。

level

选项协议层。

协议层	说明	适用场景
SOL_SOCKET	通用套接字选项	所有套接字类型
IPPROTO_TCP	TCP 协议选项	TCP 套接字
IPPROTO_IP	IPv4 协议选项	IPv4 套接字
IPPROTO_IPV6	IPv6 协议选项	IPv6 套接字

optname

具体选项名称。

SOL_SOCKET

选项	数据类型	用途	示例代码
SO_REUSEADDR	int	允许重用本地地址（解决 "Address already in use" 问题）	int reuse = 1; setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuse, sizeof(reuse));
SO_REUSEPORT	int	允许多进程绑定相同端口（Linux 3.9+）	int reuse = 1; setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, &reuse, sizeof(reuse));
SO_KEEPALIVE	int	启用 TCP 心跳检测（防连接超时）	int keepalive = 1; setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_KEEPALIVE, &keepalive, sizeof(keepalive));
SO_RCVBUF	int	设置接收缓冲区大小（单位：字节）	int size = 1024 * 1024; setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &size, sizeof(size));
SO_SNDBUF	int	设置发送缓冲区大小	int size = 2048 * 1024; setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &size, sizeof(size));
SO_RCVTIMEO	struct timeval	设置接收超时时间	struct timeval tv = {5, 0}; // 5秒 setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &tv, sizeof(tv));
SO_LINGER	struct linger	控制 close() 行为（强制发送剩余数据）	struct linger ling = {1, 10}; // 等待10秒 setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &ling, sizeof(ling));

IPPROTO_TCP

选项	数据类型	用途	示例代码
TCP_NODELAY	int	禁用 Nagle 算法（减少延迟，适合实时应用）	int nodelay = 1; setsockopt(sockfd, IPPROTO_TCP, TCP_NODELAY, &nodelay, sizeof(nodelay));
TCP_KEEPIDLE	int	首次发送心跳包前的空闲时间（秒）	int idle = 60; setsockopt(sockfd, IPPROTO_TCP, TCP_KEEPIDLE, &idle, sizeof(idle));
TCP_KEEPINTVL	int	心跳包发送间隔（秒）	int interval = 10; setsockopt(sockfd, IPPROTO_TCP, TCP_KEEPINTVL, &interval, sizeof(interval));
TCP_KEEPCNT	int	断开连接前的最大心跳失败次数	int cnt = 5; setsockopt(sockfd, IPPROTO_TCP, TCP_KEEPCNT, &cnt, sizeof(cnt));

IPPROTO_IP

选项	数据类型	用途	示例代码
IP_TTL	int	设置数据包生存时间（TTL）	int ttl = 64; setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_TTL, &ttl, sizeof(ttl));
IP_MULTICAST_IF	struct in_addr	设置多播输出接口	struct in_addr addr; inet_pton(AF_INET, "192.168.1.2", &addr); setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, &addr, sizeof(addr));

opval

指向选项值的指针（类型取决于选项）。

oplen

optval 缓冲区的长度。

return

返回值： 成功返回 0， 失败返回 -1 并设置 errno 。

错误码	原因
EBADF	sockfd 不是有效的文件描述符
ENOTSOCK	sockfd 是文件描述符，但不是套接字类型
EINVAL	以下情况之一： 1. 无效的 level 或 optname 2. optval 值非法 3. 选项在连接后设置（如 TCP 连接后设置 SO_REUSEADDR）
ENOPROTOOPT	协议层不支持该选项（如 UDP 套接字设置 TCP_NODELAY）
EFAULT	optval 指针指向不可访问的内存区域
ENOBUFS	系统资源不足（罕见）

getsockopt()

int getsockopt(int sockfd, int level, int optname, void *optval, socklen_t *optlen); 。

获取套接字选项当前值，与 setsockopt() 相对应。它允许开发者查询套接字的当前配置状态。

sockfd

套接字描述符。

level

选项协议层。

optname

具体选项名称。

opval

输出参数：指向存储选项值的缓冲区。

oplen

输入输出参数：输入时为缓冲区大小，输出时为实际值长度。

return

返回值： 成功返回 0， 失败返回 -1 并设置 errno 。

特殊选项

SO_ERROR

获取待处理错误。

使用场景：

• 在非阻塞 connect 后检查连接状态。
• 在 I/O 多路复用中检测套接字错误。

int sock_error;
socklen_t len = sizeof(sock_error);
if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &sock_error, &len) == 0) {
    if (sock_error != 0) {
        printf("Socket error: %s\n", strerror(sock_error));
    } else {
        printf("No pending socket errors\n");
    }
}

SO_TYPE

获取套接字类型。

int sock_type;
socklen_t len = sizeof(sock_type);
if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_TYPE, &sock_type, &len) == 0) {
    switch (sock_type) {
        case SOCK_STREAM: 
            printf("TCP socket\n"); break;
        case SOCK_DGRAM: 
            printf("UDP socket\n"); break;
        case SOCK_RAW: 
            printf("Raw socket\n"); break;
        default:
            printf("Unknown socket type: %d\n", sock_type);
    }
}

SO_ACCEPTCONN

检查是否处于监听状态。

int is_listening;
socklen_t len = sizeof(is_listening);
if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ACCEPTCONN, &is_listening, &len) == 0) {
    printf("Socket is %s\n", is_listening ? "listening" : "not listening");
}

TCP_INFO

获取 TCP 连接信息。

#include <netinet/tcp.h>

struct tcp_info info;
socklen_t len = sizeof(info);
if (getsockopt(sockfd, IPPROTO_TCP, TCP_INFO, &info, &len) == 0) {
    printf("TCP state: %s\n", tcp_state_name(info.tcpi_state));
    printf("Retransmits: %u\n", info.tcpi_retransmits);
    printf("RTT: %u us\n", info.tcpi_rtt);
    printf("RTO: %u us\n", info.tcpi_rto);
}