int setnoblocking(int fd) {
    int old_option = fcntl(fd, F_GETFL);  // 获取文件描述符旧状态
    int new_option = old_option | O_NOBLOCK;  // 设置非阻塞标志
    fcntl(fd, F_SETFL, new_option);  // 设置非阻塞模式
    return old_option;  // 返回旧的文件描述符以便日后恢复状态
}

3、什么是socket三大属性？

套接字的特性有三个属性确定，它们是：域（domain），类型（type），和协议（protocol）。

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);

1、domain：告诉系统使用哪个底层协议族。对TCP/IP协议族而言，该参数应该设置为PF_INET（Protocol Family of Internet，用于IPv4）或PF_INET6（用于IPv6）；对于UNIX本地域协议族而言，该参数应该设置为PF_UNIX。
2、type：指定服务类型。服务类型主要有SOCK_STREAM服务（流服务）和SOCK_UGRAM（数据报）服务。对TCP/IP协议族而言，值取SOCK_STREAM表示传输层使用TCP协议，取SOCK_DGRAM表示传输层使用UDP协议。
3、protocol：是在前两个参数构成的协议集合下，再选择一个具体的协议。不过这个值通常都是唯一的（前两个参数已经完全决定了它的值）。一般设置为0，表示使用默认协议。

0：使用默认协议；
IPPROTO_TCP：使用TCP协议；
IPPROTO_UDP：使用UDP协议；

4、阻塞模式下，send和recv函数行为是什么样子的？非阻塞模式下send/recv的返回值分别是什么？

默认模式：阻塞模式。

send函数和recv函数都不是直接参与网络上的数据发送与接收！他俩将在缓冲区中读取/写入数据。在阻塞模式下，如果缓冲空间不足，会阻塞等待；但是在非阻塞模式下，会直接返回失败。
函数返回：

5、客户端发起连接时，如何主动指定通过本地某个端囗号去连接？bind函数如果端口号设置为0是什么行为？

指定端口号连接

socket提供了专用结构体，客户端以socketaddr_in为例，第二个参数sin_port代表端口号。

struct sockaddr_in {
    sa_family_t sin_family; //地址族
    u_int16_t sin_port;  // 端口号
    struct in_addr sin_addr; // IPV4地址结构体
};

一般请求框架中，通过sockaddr_in结构体帮顶端口号，但是要注意大小端问题。这些在本系列都详细讲过，不清楚的自行翻看。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>
 
int main(){
    //创建套接字
    int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 
    //向服务器（特定的IP和端口）发起请求
    struct sockaddr_in serv_addr;
    memset(&serv_addr, 0, sizeof(serv_addr));  //每个字节都用0填充
    serv_addr.sin_family = AF_INET;  //使用IPv4地址
    serv_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1");  //具体的IP地址
    serv_addr.sin_port = htons(1234);  //端口
    connect(sock, (struct sockaddr*)&serv_addr, sizeof(serv_addr));
   
    //读取服务器传回的数据
    char buffer[40];
    read(sock, buffer, sizeof(buffer)-1);
   
    printf("Message form server: %s\\n", buffer);
   
    //关闭套接字
    close(sock);
 
    return 0;
}

bind端口号设置为0

如果将 bind 函数中的端口号设置成0，那么操作系统会随机给程序分配一个可用的侦听端口，当然服务器程序一般不会这么做，因为服务器程序是要对外服务的，必须让客户端知道确切的ip地址和端口号。

6、listen函数的 backlog参数用途是什么？

listen创建一个监听队列以存放待处理的客户连接：

#include＜sys/socket.h＞
int listen(int sockfd,int backlog);

backlog用来提示内核监听队列的最大长度。如果监听队列的长度大于backlog，服务器将不受理新的客户连接，客户端也将收到ECONNREFUSED错误信息。

在linux 2.2版本后，只表示完全连接状态的socket的上限，处于半连接状态的上限由/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog 内核参数定义。

backlog的典型值是5。

7、如何实现异步的connect函数？

在实际项目中，connect有同步连接和异步连接两种模式。
同步连接指的是，我们设置socket套接字为阻塞模式，调用connect之后，程序一直等待，直到该函数返回成功或者失败。如果连接过程中，发生了超时重传，接口的耗时时间有可能达127秒之久。假如我们的服务器程序只有一个网络线程，同步connect会阻塞该网络线程较长时间，在这段时间内将不能给其他连接提供服务。
异步连接指的是，我们设置socket套接字为非阻塞模式，调用connect之后，该函数会马上返回，如果连接立即成功，那么皆大欢喜，就不用进行下步操作了。如果连接没有立即成功，我们就用select或者epoll等待操作系统给我们通知，接到通知后，我们再判断连接成功与否。在高性能服务器程序中，我们优先使用异步连接这种模式。

所以异步connect实现的时候，需要：

将该套接口加入epoll中，调用epoll_wait等待套接口的通知；
如果连接成功，正常情况下epoll触发EPOLLOUT事件，不会触发EPOLLIN事件。但有一种情况，如果connect成功之后，服务端马上发送数据，此时客户端也会立刻得到EPOLLIN事件。如果连接失败，我们会得到EPOLLIN、EPOLLOUT、EPOLLERR和EPOLLHUP事件。

8、accept函数调用时，三次握手是否已经完成？

connect函数用于从listen监听队列中接受一个连接。

函数原型：

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
int accept(int sockfd, struct sockaddr* addr, socklen_t* addrlen);

注意：connect的作用只是从监听队列中取出连接，不论连接处于何种状态，也不关心网络状态的变化。

因此，accept函数调用的时候，三次握手已经完成。accept根本不参与三次握手。

9、如何实现半关闭状态？

close关闭连接只是将fd的引用计数减一，使用shutdown关闭socket是直接终止连接。

#include <sys/socket.h>
int shutdown(int sockfd, int howto);

其中，howto决定了shutdown的行为，具体值的含义如下：

值	含义
SHUT_RD	关闭sockfd读的一半。缓冲区的数据都会被丢弃。
SHUT_WR	关闭sockfd写的一半。缓冲区的数据会在真正关闭之前全部发送出去，应用程序不可以对socket文件描述符执行写的操作。即进入半关闭状态。
SHUT_RDWR	同时关闭读写。

10、select函数的第一个参数怎么设置？ select函数的超时参数如果设置为NULL是什么行为？

select的作用是在一段指定的时间内，监听用户感兴趣的文件描述符上的可读、可写、异常等事件。select函数原型：

#include <sys/select.h>
int select(int nfds, fd_set *readfds, fd_set *writefds,
                fd_set *exceptfds, struct timeval *timeout);

第一个参数指定被监听文件描述符总数。通常被设置为select监听的所有文件描述符中最大加一，因为文件描述符是从0开始计数的。

如果给timeout设置为NULL，select将会一直阻塞，直到某个文件描述符就位。

以上是关于手把手写C++服务器(38)：面试必背！Linux网络socket编程必会十问！的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

手把手写C++服务器(17)：自测！TCP协议面试经典十连问

手把手写C++服务器(33)：Linux常用命令合集

手把手写C++服务器(21)：Linux socket网络编程入门基础