1，創(chuàng)建套接字socket

函數(shù)原型：

#includesys/types.h>
#includesys/socket.h>
int socket(int domain, int type, int protocol);

參數(shù)列表：

domain參數(shù)有以下這些值

AF_INET：IPv4協(xié)議
AF_INET6：IPv6協(xié)議
AF_LOCAL：Unix域協(xié)議
AF_ROUTE：路由套接口
AF_KEY：密鑰套接口

type的值：

SOCKET_STREAM：雙向可靠數(shù)據(jù)流，對應TCPSOCKET_DGRAM：雙向不可靠數(shù)據(jù)報，對應UDPSOCKET_RAW：提供傳輸層以下的協(xié)議，可以訪問內部網(wǎng)絡接口，例如接收和發(fā)送ICMP報文

protocol得值：

type為SOCKET_RAW時需要設置此值說明協(xié)議類型，其他類型設置為0即可

函數(shù)的作用是創(chuàng)建一個指定格式的套接字并返回其描述符，成功返回描述符，失敗返回-1；

2，綁定套接字bind

函數(shù)原型：

#includesys/types.h>
#includesys/socket.h>
int bind(int sockfd, const struct sockaddr *my_addr, socklen_t addrlen);

參數(shù)列表：

sockfd為之前創(chuàng)建的套接字描述符

my_addr是一個通用套接字結構體指針，在做tcp協(xié)議編程時通常使用sockaddr_in結構體

該結構體內容如下;

struct socketaddr_in
{
   unsigned short int sin_family;//對應地址族IP v4填AF_INTE
   uint16_t sin_port;//對應端口號
   struct in_addr sin_addr;//對應ip地址
   unsigned char sin_zero[8];
};
struct in_addr
{
   uint32_t s_addr;
};

addrlen為該上述結構體的大小，可以用sizeof求得；

在使用bind函數(shù)前需要先創(chuàng)建一個sockaddr_in類型的結構體，將服務器的信息保存到結構體中，

然后將創(chuàng)建的套接字與之綁定；成功返回0，失敗返回-1；

在設置端口號和IP時先將結構體清空，如果是主函數(shù)傳參，那么對應的端口號和ip都是字符串格式，

需要用函數(shù)轉換，轉換格式如下：

char port[]="8888"
char ip[]="192.168.1.1"
struct sockaddr_in seraddr'
seraddr.sin_port=htos(atoi(port))
seraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(ip);

3，創(chuàng)建監(jiān)聽；listen

函數(shù)原型：

int listen(int fd, int backlog);

參數(shù)列表：

fd為要監(jiān)聽的套接字描述符；backlog為監(jiān)聽隊列的大??；

(1) 執(zhí)行l(wèi)isten 之后套接字進入被動模式。

(2) 隊列滿了以后，將拒絕新的連接請求?？蛻舳藢⒊霈F(xiàn)連接D 錯誤WSAECONNREFUSED。

(3) 在正在listen的套接字上執(zhí)行l(wèi)isten不起作用。

4，等待連接accept

函數(shù)原型：

#include sys/socket.h>
 int accept(int s, struct sockaddr * addr, int * addrlen);

對比bind函數(shù)可以發(fā)現(xiàn)兩者的參數(shù)幾乎一樣，但是accept中的addr不被const修飾，

也就是說addr是用來保存連接的客戶端的地址信息的，同楊addlen時返回的addr的大??；

所以accept函數(shù)的作用就是返回已連接的客戶端的文件描述符，

并將客戶端的地址信息保存在一個新的sockaddr_in結構體中;鏈接失敗返回-1；

5， 收發(fā)消息send和recv

函數(shù)原型：

  int send( SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags );
  int recv( SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags); 

該函數(shù)的參數(shù)：

• 第一個參數(shù)指定發(fā)送/接受端套接字描述符；
• 第二個參數(shù)指明一個存放應用程序要發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)；
• 第三個參數(shù)指明實際要發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；
• 第四個參數(shù)一般置0。

send的流程：

這里只描述同步Socket的send函數(shù)的執(zhí)行流程。

當調用該函數(shù)時，send先比較待發(fā)送數(shù)據(jù)的長度len和套接字s的發(fā)送緩沖的長度，

•  如果len大于s的發(fā)送緩沖區(qū)的長度，該函數(shù)返回SOCKET_ERROR；
• 如果len小于或者等于s的發(fā)送緩沖區(qū)的長度，那么send先檢查協(xié)議是否正在發(fā)送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)，
• 如果是就等待協(xié)議把數(shù)據(jù)發(fā)送完，
• 如果協(xié)議還沒有開始發(fā)送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)或者s的發(fā)送緩沖中沒有數(shù)據(jù)，那么send就比較s的發(fā)送緩沖區(qū)的剩余空間和len，
• 如果len大于剩余空間大小send就一直等待協(xié)議把s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)發(fā)送完，
• 如果len小于剩余空間大小send就僅僅把buf中的數(shù)據(jù)copy到剩余空間里（注意并不是send把s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)傳到連接的另一端的，而是協(xié)議的，send僅僅是把buf中的數(shù)據(jù)copy到s的發(fā)送緩沖區(qū)的剩余空間里）；
• 如果send函數(shù)copy數(shù)據(jù)成功，就返回實際copy的字節(jié)數(shù)，
• 如果send在copy數(shù)據(jù)時出現(xiàn)錯誤，那么send就返回SOCKET_ERROR；
• 如果send在等待協(xié)議傳送數(shù)據(jù)時網(wǎng)絡斷開的話，那么send函數(shù)也返回SOCKET_ERROR。

要注意send函數(shù)把buf中的數(shù)據(jù)成功copy到s的發(fā)送緩沖的剩余空間里后它就返回了，但是此時這些數(shù)據(jù)并不一定馬上被傳到連接的另一端。

• 如果協(xié)議在后續(xù)的傳送過程中出現(xiàn)網(wǎng)絡錯誤的話，那么下一個Socket函數(shù)就會返回SOCKET_ERROR。
• （每一個除send外的Socket函數(shù)在執(zhí)行的最開始總要先等待套接字的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)被協(xié)議傳送完畢才能繼續(xù)，
• 如果在等待時出現(xiàn)網(wǎng)絡錯誤，那么該Socket函數(shù)就返回SOCKET_ERROR）。

recv的流程：

這里只描述同步Socket的recv函數(shù)的執(zhí)行流程。

當應用程序調用recv函數(shù)時，recv先等待s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)被協(xié)議傳送完畢，

• 如果協(xié)議在傳送s的發(fā)送緩沖中的數(shù)據(jù)時出現(xiàn)網(wǎng)絡錯誤，那么recv函數(shù)返回SOCKET_ERROR，
• 如果s的發(fā)送緩沖中沒有數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)被協(xié)議成功發(fā)送完畢后，recv先檢查套接字s的接收緩沖區(qū)，
• 如果s接收緩沖區(qū)中沒有數(shù)據(jù)或者協(xié)議正在接收數(shù)據(jù)，那么recv就一直等待，只到協(xié)議把數(shù)據(jù)接收完畢。
• 當協(xié)議把數(shù)據(jù)接收完畢，recv函數(shù)就把s的接收緩沖中的數(shù)據(jù)copy到buf中

（注意協(xié)議接收到的數(shù)據(jù)可能大于buf的長度，所以在這種情況下要調用幾次recv函數(shù)才能把s的接收緩沖中的數(shù)據(jù)copy完。

recv函數(shù)僅僅是copy數(shù)據(jù)，真正的接收數(shù)據(jù)是協(xié)議來完成的），recv函數(shù)返回其實際copy的字節(jié)數(shù)。

• 如果recv在copy時出錯，那么它返回SOCKET_ERROR；
• 如果recv函數(shù)在等待協(xié)議接收數(shù)據(jù)時網(wǎng)絡中斷了，那么它返回0。
• tcp協(xié)議本身是可靠的,并不等于應用程序用tcp發(fā)送數(shù)據(jù)就一定是可靠的.
• 不管是否阻塞,send發(fā)送的大小,并不代表對端recv到多少的數(shù)據(jù).
• 在阻塞模式下, send函數(shù)的過程是將應用程序請求發(fā)送的數(shù)據(jù)拷貝到發(fā)送緩存中發(fā)送并得到確認后再返回.

但由于發(fā)送緩存的存在,表現(xiàn)為:如果發(fā)送緩存大小比請求發(fā)送的大小要大,那么send函數(shù)立即返回,同時向網(wǎng)絡中發(fā)送數(shù)據(jù);

否則,send向網(wǎng)絡發(fā)送緩存中不能容納的那部分數(shù)據(jù),并等待對端確認后再返回(接收端只要將數(shù)據(jù)收到接收緩存中,

就會確認,并不一定要等待應用程序調用recv);

• 在非阻塞模式下,send函數(shù)的過程僅僅是將數(shù)據(jù)拷貝到協(xié)議棧的緩存區(qū)而已,
• 如果緩存區(qū)可用空間不夠,則盡能力的拷貝,
• 返回成功拷貝的大小;如緩存區(qū)可用空間為0,則返回-1,同時設置errno為EAGAIN.

5，關閉套接字描述符close

函數(shù)：

close(sockfd);

和文件操作一樣，套接字也是一個文件，使用完之后要關閉；

6，基于tcp協(xié)議的C/S服務器模型

圖解tcp模型

7，實現(xiàn)代碼

服務端：

#include stdio.h>
#include stdlib.h>
#include strings.h>
#include sys/types.h>
#include sys/socket.h>
#include netinet/in.h>
#include netinet/ip.h>
#include arpa/inet.h>
#include unistd.h>
 
typedef struct sockaddr_in SIN;
typedef struct sockaddr SA;
 
int main(int argc,char *argv[])
{
    SIN seraddr;
    SIN cliaddr;
    int len=sizeof(SIN);
    //創(chuàng)建監(jiān)聽套接字
    int lisfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(lisfd0)
    {
        perror("socket");
        exit(0);
    }
    printf("創(chuàng)建套接字%d成功\n",lisfd);
    bzero(seraddr,sizeof(seraddr));
    seraddr.sin_family=AF_INET;
    seraddr.sin_port=htons(8888);
    seraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.1.6");
    //綁定套接子
    int ret=bind(lisfd,(SA*)(seraddr),len);
    if(ret0)
    {
        perror("bind");
        exit(0);
    }
    printf("綁定成功\n");
    //開始監(jiān)聽
    ret=listen(lisfd,1024);
    if(ret0)
    {
        perror("listen");
        exit(0);
    }
    printf("監(jiān)聽成功\n");
    //等待連接，將連接的套接字信息保存
    int clifd=accept(lisfd,(SA*)(cliaddr),(socklen_t *)(len));
    if(clifd0)
    {
        perror("accept");
        exit(0);
    }
    printf("客戶端%d連接成功\n",clifd);
    //讀寫
    char readbuf[1024]={0};
    char sendbuf[1024]={0};
    while(1)
    {
        recv(clifd,readbuf,sizeof(readbuf),0);
        printf("recv:%s\n",readbuf);
        fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin);
        send(clifd,sendbuf,sizeof(sendbuf),0);
    }
    //關閉套接字
    close(clifd);
    close(lisfd);
    return 0;
}

客戶端：

#include stdio.h>
#include stdlib.h>
#include strings.h>
#include sys/types.h>
#include sys/socket.h>
#include netinet/in.h>
#include netinet/ip.h>
#include arpa/inet.h>
#include unistd.h>
 
typedef struct sockaddr_in SIN;
typedef struct sockaddr SA;
 
int main(int argc,char *argv[])
{
    SIN seraddr;
    //創(chuàng)建監(jiān)聽套接字
    int serfd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);
    if(serfd0)
    {
        perror("socket");
        exit(0);
    }
    printf("創(chuàng)建套接字%d成功\n",serfd);
    bzero(seraddr,sizeof(seraddr));
    seraddr.sin_family=AF_INET;
    seraddr.sin_port=htons(8888);
    seraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("192.168.1.6");
    //請求連接
    int ret=connect(serfd,(SA*)(seraddr),sizeof(SIN));
    if(ret==-1)
    {
        perror("connect");
        exit(0);
    }
    printf("連接成功\n");
    //讀寫
    char senbuf[1024]={0};
    char readbuf[1024]={0};
    while(1)
    {
        fgets(senbuf,sizeof(senbuf),stdin);
        send(serfd,senbuf,sizeof(senbuf),0);
        recv(serfd,readbuf,sizeof(readbuf),0);
        printf("recv:%s\n",readbuf);
    }
    //關閉套接字
    close(serfd);
    return 0;
}

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