Linux下的socket编程学习（TCP）

1.什么是socket？

socket的英文翻译就是接口，插座的意思，很形象，就相当于将2台电脑用一根线连起来，线的两头插在不同的电脑上，借此实现通讯的功能。

两台电脑通信，实际上是这两台电脑上的某个进程在进行通信。而两个进程进行通信，实际上是往同一个文件中读取数据。

2.TCP/IP（3次握手）

在tcp/ip协议中，tcp通过三次握手建立起一个tcp的链接，大致如下

第一次握手：客户端尝试连接服务器，向服务器发送syn包，syn=j，客户端进入SYN_SEND状态等待服务器确认

第二次握手：服务器接收客户端syn包并确认（ack=j+1），同时向客户端发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手

3.在Linux下进行socket程序编写

流程图如下：

服务端的socket编程

基础的步骤如下，基本都是使用一些API函数：

（1）创建socket；

（2）绑定地址和端口；

（3）启动监听；

（4）接受客户端的请求；

（5）读写数据；

下面介绍一下每一步所使用到的API函数

1.1创建socket

mysocket = socket(int socket_family, int socket_type, int protocol);

第一个参数为socket的协议族；一般使用AF_INET，表示使用IPV4协议。

第二个参数为socket的类型，主要分为SOCK_STREAM和SOCK_DGRAM，分别对应TCP协议和UDP协议。

第三个参数为socket使用的特定协议，一般对应一个协议族就只有一个协议，可以使用0表示使用默认的协议。

函数的返回值为创建的socket文件描述符。-1表示创建失败。

1.2绑定地址和端口：

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

第一个参数为刚刚创建的socket；

第二个参数是一个结构体sockaddr的指针。但实际使用的时候，根据协议的不同，而使用不同的结构。对于TCP而言，使用sockaddr_in。

第三个参数是第二个参数结构体的长度。

1.3启动监听：

int listen(int sockfd, int backlog);

第一个参数为socket文件描述符；

第二个参数为同时连接数量；

1.4接收客户端请求：

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);

第一个参数socket文件描述符；

第二个参数为sockaddr结构体指针，用来接收客户端的地址信息。

第三个参数为第二个参数的长度。

返回值为对应的客户端socket的文件描述符，失败则返回-1。

1.5读写操作

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

tcpserver.c

客户端的socket编程
客户端的功能，就是连接到服务器，然后就可以进行通讯。所以主要的步骤就是填写服务器的地址并进行连接。
（1）创建socket；
（2）连接服务器；
（3）读/写数据；

2.1 连接服务器
创建socket与读/写数据，和服务端的一模一样，这里只讲一下连接这一步。
函数原型：

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

第一个参数为创建的socket文件描述符。
第二个参数为sockaddr结构体指针，服务器端的地址信息。
第三个参数为第二个参数的长度。
可以使用inet_addr将IP地址从字符串形式转换为二进制形式。

tcpclient.c文件

执行程序（先运行服务端，再运行客户端）

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