本文主要介绍LwIP协议栈中常用的API函数，帮助读者快速掌握其使用方法和应用场景，适用于网络编程的学习与实践。
### lwIP 中 API 函数介绍
#### 一、引言
lwIP 是一款轻量级的 TCP/IP 协议栈，专为内存有限的嵌入式系统设计。它通过精简的设计和优化实现来降低硬件资源需求。本段落档将详细介绍 lwIP 中的主要 API 函数及其使用方法，并对部分关键的数据结构进行解析。
#### 二、核心概念与架构
**1. 协议层**
- **网络接口层**：负责与物理网络设备交互。
- **网络层**：包括 IP 协议，处理 IP 包的转发和分片等操作。
- **传输层**：支持 TCP 和 UDP 协议，提供端到端的数据传输服务。
- **应用层**：包含 HTTP、FTP 等高层协议。然而 lwIP 通常不直接实现这些协议。
**2. 进程模型**
lwIP 使用简单的事件驱动模式，其中任务（通常是中断服务程序或轮询函数）触发特定的操作。
**3. 操作系统仿真层**
为了适应不同的操作系统环境，lwIP 提供了一层操作系统仿真功能。这使得 lwIP 可以在没有实际操作系统的环境中运行，并且支持在实时操作系统 (RTOS) 环境下运行。
**4. 缓冲区与内存管理**
- **Packet Buffers（Pbufs）**：用于在网络层和传输层之间传递数据包，每个 pbuf 包含一个或多个连续的或离散的数据段。
- **内存管理**：lwIP 采用高效的内存分配策略，例如使用链表来管理空闲的 pbufs。
**5. 网络接口**
网络接口层定义了如何与物理网络设备交互。这包括初始化接口、读取和发送数据包等功能。
#### 三、API 函数详解
**1. IP 层 API**
- **ip_addr_t ip_addr_any()**：获取任意的 IP 地址。
- **err_t ip_input(struct pbuf *p, struct netif *netif)**：接收并处理IP 数据包。
- **struct pbuf *ip_output(struct pbuf *p, const ip_addr_t *dest, u8_t proto, u8_t flags)**：发送 IP 数据包。
**2. ICMP 层 API**
- **err_t icmp_input(struct pbuf *p, struct netif *netif)**：处理接收到的 ICMP 消息。
- **void icmp_send_echo_request(struct netif *netif, ip_addr_t dest, u16_t id, u16_t seq, void *payload, u16_t payload_len)**：发送ICMP 回显请求。
**3. UDP 层 API**
- **err_t udp_bind(struct udp_pcb *pcb, const ip_addr_t *local_ip, u16_t local_port)**：绑定UDP 套接字到指定的本地地址和端口。
- **err_t udp_new(struct udp_pcb **pcb, u8_t *local_ip, u16_t *local_port)**：创建一个新的 UDP 套接字。
- **err_t udp_recv(struct udp_pcb *pcb, void (*recv)(void *arg, struct udp_pcb *upcb, struct pbuf *p, const ip_addr_t *addr, u16_t port), void *arg)**：设置UDP 接收回调函数。
- **err_t udp_sendto(struct udp_pcb *pcb, struct pbuf *p, const ip_addr_t *dest, u16_t port)**：发送 UDP 数据报到指定的目的地。
**4. TCP 层 API**
- **err_t tcp_new(struct tcp_pcb **pcb)**：创建一个新的TCP 连接。
- **err_t tcp_bind(struct tcp_pcb *pcb, const ip_addr_t *local_ip, u16_t local_port)**：绑定TCP 套接字到指定的本地地址和端口。
- **err_t tcp_connect(struct tcp_pcb *pcb, const ip_addr_t *remote_ip, u16_t remote_port, tcp_connected_fn connected)**：建立 TCP 连接。
- **err_t tcp_close(struct tcp_pcb *pcb)**：关闭TCP 连接。
- **err_t tcp_write(struct tcp_pcb *pcb, struct pbuf *p, u8_t copy, u8_t more)**：写入TCP 连接的数据。
- **err_t tcp_sent(struct tcp_pcb *tpcb, err_t err)**：当数据被成功发送时调用此函数。
- **err_t tcp_recv(struct tcp_pcb *pcb, tcp_recv_fn recv)**：设置接收回调函数。
- **err_t tcp_err(struct tcp_pcb *tpcb, err_t err)**：错误处理函数。
**5. 数据结构**
- **struct
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