Windows/Linux中C++对于系统函数发生错误时的调试方法(调试Windows/Linux下创建原始socket失败返回-1)_c++ socket创建失败

调用系统API时，经常会由于操作不当导致系统函数调用发生错误，而系统API也是比较友好的，会给你一些特殊的返回值，普遍返回-1，同时，会设置一些变量，表示错误类型。在Windows中，调用 GetLastError ，可以得到最近的调用失败的错误码；在Linux中，“全局变量” errno 记录了最近调用失败的错误码。

这里纠正一下， errno 其实并不是全局变量， errno 的作用是 thread local ，在线程中是全局的。

当然，这可以在代码中手动添加代码来得到这些错误码，从而推断出错误原因；

但是，我们不想去改代码，想在调试中就推断出系统API调用失败的原因怎么办，有办法的。

这里通过今天在Windows和Linux下创建原始套接字失败直接返回-1进行调试。

Windows

Windows一般用Visual Studio来写代码。而Visual Studio号称宇宙最强IDE，必然有一些方便我们的地方。

我们可以在调用API失败处打上一个断点，然后在监视器中填上 $err,hr ，然后向下执行这个系统调用，如果失败，那么监视器中就会显示错误代码以及 错误的原因描述 ，这个真的很方便。

int socketFd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
socketFd为-1，运用上面的方法，得到下面的图片。 
看到这条信息，我就知道错误原因了，Windows下调用套接字函数有那么一套必须的代码流程： 
#include <WinSock2.h>
#pragma comment(lib, "WS2_32")
WSADATA wsaData;
WORD sockVersion = MAKEWORD(2, 2);
WSAStartup(sockVersion, &wsaData);
加上这段代码就能正常调用socket函数了。 
Linux
 
Linux下，都是GNU那一套，用的是GDB调试，同样也是打断点，执行系统调用，然后在GDB中输入p errno，查看错误代码，注意，Linux下远没有Visual Studio那么方便，所以，得到了错误码，你要自己去查看错误码对应的错误原因； 
这里有个办法，使用man errno及查看errno.h头文件。 
man errno会得出一些宏观及其对应的错误原因，但是这些宏的值是多少？这个就要看头文件了。 
不同的Linux版本，不同的G++版本，errno.h中的定义有点不一样，这个要特殊情况特殊分析，举个例子，Ubuntu 14.04 LTS中，想看到errno.h，这个头文件就要费点功夫了，得用find或者grep在/usr/include中找，且，头文件可能还套头文件，其中，Ubuntu 14.04 LTS的错误码宏定义在/usr/include/asm-generic/errno-base.h以及/usr/include/asm-generic/errno.h中，这里和MinGW的头文件errno.h对比下，看看这些宏定义的值有哪些不一样。 
// /usr/include/asm-generic/errno-base.h
#define	EPERM		 1	/* Operation not permitted */
#define	ENOENT		 2	/* No such file or directory */
#define	ESRCH		 3	/* No such process */
#define	EINTR		 4	/* Interrupted system call */
#define	EIO		 5	/* I/O error */
#define	ENXIO		 6	/* No such device or address */
#define	E2BIG		 7	/* Argument list too long */
#define	ENOEXEC		 8	/* Exec format error */
#define	EBADF		 9	/* Bad file number */
#define	ECHILD		10	/* No child processes */
#define	EAGAIN		11	/* Try again */
#define	ENOMEM		12	/* Out of memory */
#define	EACCES		13	/* Permission denied */
#define	EFAULT		14	/* Bad address */
#define	ENOTBLK		15	/* Block device required */
#define	EBUSY		16	/* Device or resource busy */
#define	EEXIST		17	/* File exists */
#define	EXDEV		18	/* Cross-device link */
#define	ENODEV		19	/* No such device */
#define	ENOTDIR		20	/* Not a directory */
#define	EISDIR		21	/* Is a directory */
#define	EINVAL		22	/* Invalid argument */
#define	ENFILE		23	/* File table overflow */
#define	EMFILE		24	/* Too many open files */
#define	ENOTTY		25	/* Not a typewriter */
#define	ETXTBSY		26	/* Text file busy */
#define	EFBIG		27	/* File too large */
#define	ENOSPC		28	/* No space left on device */
#define	ESPIPE		29	/* Illegal seek */
#define	EROFS		30	/* Read-only file system */
#define	EMLINK		31	/* Too many links */
#define	EPIPE		32	/* Broken pipe */
#define	EDOM		33	/* Math argument out of domain of func */
#define	ERANGE		34	/* Math result not representable */
// MinGW/include/error.h
#define EPERM		1	/* Operation not permitted */
#define	ENOFILE		2	/* No such file or directory */
#define	ENOENT		2
#define	ESRCH		3	/* No such process */
#define	EINTR		4	/* Interrupted function call */
#define	EIO		5	/* Input/output error */
#define	ENXIO		6	/* No such device or address */
#define	E2BIG		7	/* Arg list too long */
#define	ENOEXEC		8	/* Exec format error */
#define	EBADF		9	/* Bad file descriptor */
#define	ECHILD		10	/* No child processes */
#define	EAGAIN		11	/* Resource temporarily unavailable */
#define	ENOMEM		12	/* Not enough space */
#define	EACCES		13	/* Permission denied */
#define	EFAULT		14	/* Bad address */
/* 15 - Unknown Error */
#define	EBUSY		16	/* strerror reports "Resource device" */
#define	EEXIST		17	/* File exists */
#define	EXDEV		18	/* Improper link (cross-device link?) */
#define	ENODEV		19	/* No such device */
#define	ENOTDIR		20	/* Not a directory */
#define	EISDIR		21	/* Is a directory */
#define	EINVAL		22	/* Invalid argument */
#define	ENFILE		23	/* Too many open files in system */
#define	EMFILE		24	/* Too many open files */
#define	ENOTTY		25	/* Inappropriate I/O control operation */
/* 26 - Unknown Error */
#define	EFBIG		27	/* File too large */
#define	ENOSPC		28	/* No space left on device */
#define	ESPIPE		29	/* Invalid seek (seek on a pipe?) */
#define	EROFS		30	/* Read-only file system */
#define	EMLINK		31	/* Too many links */
#define	EPIPE		32	/* Broken pipe */
#define	EDOM		33	/* Domain error (math functions) */
#define	ERANGE		34	/* Result too large (possibly too small) */
/* 35 - Unknown Error */
#define	EDEADLOCK	36	/* Resource deadlock avoided (non-Cyg) */
#define	EDEADLK		36
/* 37 - Unknown Error */
#define	ENAMETOOLONG	38	/* Filename too long (91 in Cyg?) */
#define	ENOLCK		39	/* No locks available (46 in Cyg?) */
#define	ENOSYS		40	/* Function not implemented (88 in Cyg?) */
#define	ENOTEMPTY	41	/* Directory not empty (90 in Cyg?) */
#define	EILSEQ		42	/* Illegal byte sequence */
可以看出，大部分通用的错误代码的宏定义还是一样的，不过也有一些区别，这很正常。而且，头文件中有注释，这些就是错误的原因。 
int socketFd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP);
于是在Linux下，在GDB中也运用这个方法： 
发现错误原因是Operation not permitted，这说明我们权限不够，然后查资料，得出，Linux下root用户才能创建原始套接字。 
这些只是一些技巧，能解决问题的方法有很多，选择适合自己的就行。
                                    搜索了个C++ 的tcp断线重连的案例（http://www.cnblogs.com/kingdom_0/articles/2571727.html），使用这个的原因还因其使用的是收发。在工控上经常用到tcp连接，比如串口服务器或某些支持modbustcp协议的仪表等，以前尽量使用串口服务器的虚拟串口功能，现在逐步使用上了tcpserver或tcpclient模式。本文主要参考原文链接：https://blog.csdn.net/gongzhu110/article/details/83147994。
                                    来源：zxg623链接：http://blog.chinaunix.net/uid-11848011-id-96439.html一、概述TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议是网络体系结TCP/IP模型中传输层一层中的两个不同的通信协议。TCP：传输控制协议，一种面向连接的协议，给用户进程提供可靠的全双工的字节流，TCP套接口是字节流套接口(stream socket)的一种。UDP：用户...
                                    在Linux实现抓取以太网络上的数据包主要有libpcap，raw socket以及从内核中获取的方式。
我尝试选择使用raw socket来抓取以太网络上的数据包。
一、socket地址域（协议簇）
在Linux的manual中，有两个篇包含socket相关的说明，分别是socket(2)和socket(7)，这两篇中的socket定义不完全相同：
socket(2): int socket(int domain, int type, int protocol);
socket(7): mysocket 
                                    连接到远程主机（作为客户）
   让我们尝试下用简单的能连接远程电脑的代码能解决什么。这样能让你更好的理解所有这些是怎么工作的以及防止出现混乱。
你需要找出你所要连接的远程计算机的信息，然后传递一个指针到这个神奇的函数结构，connect（），这个结构以及API见下面的列表，注意形式参数sin_zero是不需要的所以为空值
  struct sockaddr_in
  short 
 2 #include&lt;winsock2.h&gt;
 3 #include&lt;stdio.h&gt;
 4 #pragma comment(lib,"WS2_32.lib")//显示连接套接字库
 5 int main()
 7     WSADATA data;//定义WSADATA结...