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socket编程-TCP
socket主要类型
流套接字（SOCK_STREAM） 流套接字用于提供面向连接、可靠的数据传输服务。该服务将保证数据能够实现无差错、无重复送，并按顺序接收。流套接字之所以能够实现可靠的数据服务，原因在于其使用了传输控制协议，即TCP协议。 数据报套接字（SOCK_DGRAM） 数据报套接字提供一种无连接的服务。该服务并不能保证数据传输的可靠性，数据有可能在传输过程中丢失或出现数据重复，且无法保证顺序地接收到数据。数据报套接字使用UDP协议进行数据的传输。由于数据报套接字不能保证数据传输的可靠性，对于有可能出现的数据丢失情况，需要在应用层中做相应的处理。 原始套接字（SOCK_RAW） 原始套接字与标准套接字（标准套接字指的是前面介绍的流套接字和数据报套接字）的区别在于：原始套接字可以读写内核没有处理的IP数据包，而流套接字只能读取TCP协议的数据，数据报套接字只能读取UDP协议的数据。因此，如果要访问其他协议发送的数据必须使用原始套接。 实际应用中，数据报socket的应用场景比较少 流套接字（SOCK_STREAM)流程图
socket函数：socket函数用于创建一个新的socket，也就是向系统申请一个socket资源，socket函数用户客户端和服务端。socket()函数的返回值其本质是一个文件描述符，是一个整数。一般情况下，socket创建都会成功，除非系统资源耗尽，socket函数一般不会返回失败（-1）。其函数声明如下： int socket(int domain, int type, int protocol);domain 协议域，又称协议族（family）。常用的协议族有AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域Socket）、AF_ROUTE等。协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址 ，如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。 type 指定socket类型。常用的socket类型有SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等。流式socket（SOCK_STREAM）是一种面向连接的socket，针对于面向连接的TCP服务应用。数据报式socket（SOCK_DGRAM）是一种无连接的socket，对应于无连接的UDP服务应用。 protocol 指定协议。常用协议有IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP、IPPROTO_STCP、IPPROTO_TIPC等，分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议。 示例代码如下： //1.创建套接字 int ServerSockFd; if((ServerSockFd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP))==-1)//socket创建失败 { perror("socket 创建失败"); return -1; }sockaddr结构体与sockaddr_in结构体： sockaddr在头文件#include 中定义，sockaddr的缺陷是：sa_data把目标地址和端口信息混在一起了，如下： struct sockaddr { sa_family_t sin_family;//地址族 char sa_data[14]; //14字节，包含套接字中的目标地址和端口信息 };sockaddr_in在头文件#include或#include 中定义，该结构体解决了sockaddr的缺陷，把port和addr 分开储存在两个变量中，如下： /* Structure describing an Internet socket address. */ struct sockaddr_in { __SOCKADDR_COMMON (sin_); in_port_t sin_port; /* Port number. */ struct in_addr sin_addr; /* Internet address. */ /* Pad to size of `struct sockaddr'. */ unsigned char sin_zero[sizeof (struct sockaddr) - __SOCKADDR_COMMON_SIZE - sizeof (in_port_t) - sizeof (struct in_addr)]; }; 二者长度一样，都是16个字节，即占用的内存大小是一致的，因此可以互相转化。二者是并列结构，指向sockaddr_in结构的指针也可以指向sockaddr。sockaddr常用于bind、connect、recvfrom、sendto等函数的参数，指明地址信息，是一种通用的套接字地址。sockaddr_in 是internet环境下套接字的地址形式。所以在网络编程中我们会对sockaddr_in结构体进行操作，使用sockaddr_in来建立所需的信息，最后使用类型转化就可以了。一般先把sockaddr_in变量赋值后，强制类型转换后传入用sockaddr做参数的函数：sockaddr_in用于socket定义和赋值；sockaddr用于函数参数。两个函数 htons() 和 inet_addr()。 htons()作用是将端口号由主机字节序转换为网络字节序的整数值。(host to net)inet_addr()作用是将一个IP字符串转化为一个网络字节序的整数值，用于sockaddr_in.sin_addr.s_addr。inet_ntoa()作用是将一个sin_addr结构体输出成IP字符串(network to ascii)。htonl()将u_long从主机转换为 TCP/IP 网络字节顺序 (，这是大端)已服务端为例进行演示 //2.进行绑定，指定用于通信的ip地址和端口 struct sockaddr_in ServerAddr;//服务端地址信息数据结构 //将协议簇指定为ipv4 ServerAddr.sin_family=AF_INET; //服务端程序绑定本主机的任意IP地址 ServerAddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); 服务端程序绑定指定ip //ServerAddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("127.0.0.1"); ServerAddr.sin_port=htons(9000);bind函数：服务端把用于通信的地址和端口绑定到socket上。如果绑定的地址错误，或端口已被占用，bind函数一定会报错，否则一般不会返回错误。如无错误发生，则bind()返回0。否则的话，将返回-1。其函数声明如下： int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr,socklen_t addrlen); 参数sockfd，需要绑定的socket，是一个文件描述符。参数addr，存放了服务端用于通信的地址和端口，用结构体sockaddr_in强制转换得到。参数addrlen，表示addr结构体的大小。返回值：成功则返回0，失败返回-1，错误原因存于errno 中。 示例代码如下： if(bind(ServerSockFd,(sockaddr*)&ServerAddr,sizeof(ServerAddr))!=0) { perror("bind failed"); close(ServerSockFd); return -1; }listen函数把主动连接socket变为被动连接的socket，使得这个socket可以接受其它socket的连接请求，从而成为一个服务端的socket。//返回：0-成功， -1-失败 listen函数一般不会返回错误。其函数声明如下： int listen(int sockfd, int backlog);参数sockfd，已经被bind过的socket。 socket函数返回的socket是一个主动连接的socket，在服务端的编程中，程序员希望这个socket可以接受外来的连接请求，也就是被动等待客户端来连接。需要通过某种方式来告诉系统当前的socket是可连接的，则可以通过调用listen函数来完成这件事。 参数backlog，这个参数涉及请求队列的大小。 当套接字正在处理客户端请求时，如果有新的请求进来，套接字是没办法处理的，只能把请求放进缓冲区，等待当前请求结束后，再从缓冲区中读取出来进行处理。如果不断有新的请求进来，按照先后顺序在缓冲区排队，直到缓冲区满，这个缓冲区就称为请求队列。 当调用listen之后，服务端的socket就可以调用accept来接受客户端的连接请求。 示例代码如下： //3.将socket设置为监听模式 listen成功返回0，失败返回-1 if(listen(ServerSockFd, 5)) { perror("listen failed"); close(ServerSockFd); return -1; }accept函数等待客户端的连接，如果没有客户端连上来，它就一直等待，这种方式称之为阻塞。accept等待到客户端的连接后，创建一个新的socket，函数返回值就是这个新的socket，服务端使用这个新的socket和客户端进行报文的收发。accept在等待的过程中，如果被中断或其它的原因，函数返回-1，表示失败，如果失败，可以重新accept。 // 返回值：成功则返回0，失败返回-1，错误原因存于errno 中。 // accept在等待的过程中，如果被中断或其它的原因，函数返回-1，表示失败，如果失败，可以重新accept。 int accept(int sockfd,struct sockaddr *addr,socklen_t *addrlen); 参数sockfd是已经被listen过的socket。参数addr用于存放客户端的地址信息，用sockaddr结构体表达，如果不需要客户端的地址，可以填0。参数addrlen用于存放addr参数的长度，如果addr为0，addrlen也填0。示例代码如下： //4.接收客户端的请求 int ClientSockFd; struct sockaddr_in ClientAddr; int len=sizeof(ClientAddr); if((ClientSockFd=accept(ServerSockFd, (sockaddr*)&ClientAddr, (socklen_t*)&len))==-1) { perror("accept failed"); close(ServerSockFd); close(ClientSockFd); return -1; }send函数用于把数据通过socket发送给对端。不论是客户端还是服务端，应用程序都用send函数来向TCP连接的另一端发送数据。 // 函数返回已发送的字符数。出错时返回-1，错误信息errno被标记 // 如果send函数返回的错误（ std::cout |
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