TCP通信流程详解网站首页 学无止境

int socket(int domain, int type, int protocol);
//domain：指定socket所属的协议族，常见的取值有AF_INET（IPv4协议）、AF_INET6（IPv6协议）等。
//type：指定socket的类型，常见的取值有SOCK_STREAM（流式套接字，用于TCP协议）和SOCK_DGRAM（数据报套接字，用于UDP协议）等。
//protocol：指定协议类型，通常设置为0（默认值），表示使用默认的协议。

socket()函数返回新创建的socket的文件描述符，如果创建失败，则返回-1并设置errno错误码，表明失败的原因。

需要注意的是，创建socket后，需要调用bind()函数将socket与一个本地地址（IP地址和端口号）绑定，并调用connect()函数或listen()函数启动socket的监听或发起连接。在使用完socket后，需要调用close()函数关闭socket，以释放相关资源。

bind():绑定函数

bind()函数用于将一个socket（套接字）与一个本地地址（IP地址和端口号）绑定。在客户端中，通常不需要使用bind()函数，因为内核会自动分配一个可用端口给客户端socket。但在服务器程序中，需要使用bind()函数将socket与一个已知的IP地址和端口号绑定，以便客户端可以通过该地址和端口号来连接服务器。bind()函数的语法如下：

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
//sockfd：要绑定的socket文件描述符。
//addr：指向数据结构struct sockaddr的指针，该结构体包含IP地址和端口号信息。
//addrlen：sockaddr结构体的长度

bind()函数返回0表示绑定成功，否则返回-1并设置errno错误码，表明绑定失败的原因。通常情况下，如果没有权限或者指定的端口号已经被占用，bind()函数会失败。

需要注意的是，在服务器程序中，bind()函数通常需要在调用listen()函数之前调用，以便指定监听的地址和端口号。而在客户端程序中，不需要调用bind()函数，因为内核会自动为客户端分配一个可用端口号。

listen():监听函数

listen()函数是用于TCP服务器端的系统调用函数，它将一个套接字标记为被动套接字（passive socket），即该套接字用于等待客户端的连接请求。listen()函数的语法如下：

int listen(int sockfd, int backlog);

//sockfd：要监听的套接字的文件描述符。
//backlog：指定连接请求的队列长度，即等待被服务程序接受的连接请求的最大个数。这个参数的值应该大于等于0，通常取值为5或者10。

listen()函数返回0表示成功，返回-1表示失败，并设置errno错误码，表示失败的原因。

调用listen()函数后，服务器端进程就可以通过accept()函数接受客户端套接字的连接请求。需要注意的是，listen()函数并不阻塞，它仅仅是将套接字标记为被动套接字，并将该套接字加入内核管理的监听列表中，客户端连接请求实际上是在accept()函数中被处理的。

accept():和客户端建立连接

accept()函数是一个阻塞函数，它使服务器进程进入了等待状态，直到有客户端发起连接请求。如果有连接请求到来，该函数会返回一个新的套接字描述符，用于和客户端进行通信。可以在accept()函数调用之前设置一个超时时间，以避免服务器长时间等待连接请求而陷入死循环。

int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);
//sockfd：指定欲等待接受连接的套接字描述符。
//addr：指向用于存放远程主机地址信息的结构体指针，可以为 NULL。
//addrlen：指向一个整型变量，表示 addr 所指向的地址结构体的长度。如果 addr 为 NULL，则该参数无用。

返回值：

- 成功：返回新创建连接的套接字描述符；
- 失败：返回 -1，错误类型存于 errno 中。

请注意，在使用accept()函数时，服务器进程应当针对每一个客户端连接创建一个新的进程或线程，以充分利用系统资源，避免阻塞其他客户端的请求。此外，服务器进程还应该对每个客户端进行必要的身份验证和数据传输的安全处理。

connect():客户端连接服务器函数

connect() 函数用于向指定的地址发起连接请求。

int connect(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);
//sockfd：指定客户端使用的套接字描述符。
//addr：指向服务器端地址信息的结构体指针。
//addrlen：表示 addr 所指向的地址结构体的长度。

返回值：

- 成功：0；
- 失败：返回 -1，错误类型存于 errno 中。

read()/recv():读取函数

read() 函数是 UNIX 系统提供的标准 I/O 函数，它用于从文件描述符（包括网络套接字）中读取数据。在使用 TCP 套接字时，read() 函数一般会阻塞，直到接收到足够的数据或发生错误。read() 函数的语法如下：

ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);
//fd 表示要读取的文件描述符
//buf 表示读取到的数据存放的缓冲区
//count 表示要读取的数据大小。

recv() 函数它也用于从网络套接字中读取数据，并且相比于 read() 函数更加常用。在使用 TCP 套接字时，recv() 函数一般也会阻塞，直到接收到足够的数据或发生错误。除此之外，recv() 函数还可以设置一些可选的参数，例如在接收数据时指定 MSG_DONTWAIT 标志可以使 recv() 函数变成非阻塞模式。recv() 函数的语法如下：

ssize_t recv(int sockfd, void *buf, size_t len, int flags);
//sockfd 表示要读取的套接字文件描述符
//buf 表示读取到的数据存放的缓冲区
//len 表示要读取的数据大小
//flags 是可选参数，可以用来控制 recv() 函数的行为，例如指定 MSG_DONTWAIT 标志可以使 recv() 函数变成非阻塞模式。

write() /send():写入函数

write() 函数是 UNIX 系统提供的标准 I/O 函数，它用于向文件描述符（包括网络套接字）中写入数据。在使用 TCP 套接字时，write() 函数一般会阻塞，直到数据被写入或发生错误。write() 函数的语法如下：

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
//fd 表示要写入的文件描述符
//buf 表示要写入的数据的缓冲区
//count 表示要写入的数据大小。

send() 函数是 Socket API 中的函数，它也用于向网络套接字中写入数据，并且相比于 write() 函数更加常用。在使用 TCP 套接字时，send() 函数一般也会阻塞，直到数据被写入或发生错误。除此之外，send() 函数还可以设置一些可选的参数，例如在写入数据时指定 MSG_DONTWAIT 标志可以使 send() 函数变成非阻塞模式。send() 函数的语法如下：

ssize_t send(int sockfd, const void *buf, size_t len, int flags);
//sockfd 表示要写入的套接字文件描述符
//buf 表示要写入的数据的缓冲区
//len 表示要写入的数据大小
//flags 是可选参数，可以用来控制 send() 函数的行为，例如指定 MSG_DONTWAIT 标志可以使 send() 函数变成非阻塞模式。

close():关闭连接

在使用网络套接字时，close() 函数一般会等待发送缓冲区中的数据全部发送完毕或超时之后才会关闭套接字。close() 函数的语法如下：

int close(int fd);
//fd 表示要关闭的文件描述符。

使用 close() 函数关闭套接字时，还应该注意一些问题：

        1. 确保在所有的读写操作都已经执行完毕之后再关闭套接字。
        2. 在关闭套接字之前，应该通过调用 shutdown() 函数发送一个 FIN 数据包，以便正确地关闭 TCP 连接。关闭套接字之后，不应该再次通过该套接字进行读写操作。
        3. 在使用多线程或多进程时，应该注意避免同时关闭同一套接字，以避免出现竞争条件。